本技術(shù)涉及充電策略優(yōu)化，尤其涉及一種電動汽車有序充電策略優(yōu)化方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在高干擾環(huán)境（如工業(yè)區(qū)、密集充電站群）下，電動汽車充電面臨多重挑戰(zhàn)，頻繁的電壓波動、諧波干擾以及電磁噪聲導(dǎo)致充電效率下降，甚至引發(fā)設(shè)備故障；現(xiàn)有分時電價策略難以實時匹配電網(wǎng)負荷波動，無法有效引導(dǎo)用戶避開高電價與高干擾時段充電，導(dǎo)致用戶成本增加且電網(wǎng)穩(wěn)定性受損；需在保障充電質(zhì)量的同時，兼顧電網(wǎng)削峰填谷、用戶經(jīng)濟性及可再生能源消納，但高干擾環(huán)境下傳統(tǒng)調(diào)度模型難以平衡多目標(biāo)間的動態(tài)矛盾。

2、針對此類場景的現(xiàn)有方案為基于分時電價與蒙特卡洛模擬的倒序遞推充電策略。通過分析用戶歷史出行數(shù)據(jù)，采用蒙特卡洛方法模擬電動汽車到達時間及充電需求，結(jié)合分時電價政策，以電網(wǎng)總負荷最低點為基準，倒序安排充電時段；通過預(yù)測電網(wǎng)基礎(chǔ)負荷曲線，動態(tài)計算各時段剩余容量，利用優(yōu)化算法（如遺傳算法）生成充電序列，并通過充電樁群控系統(tǒng)實現(xiàn)分時功率分配。

3、盡管該方案在常規(guī)場景下表現(xiàn)良好，但在高干擾環(huán)境中存在顯著不足，需預(yù)設(shè)用戶出行規(guī)律與電池狀態(tài)，但現(xiàn)實中充電樁與車輛通信協(xié)議不兼容，導(dǎo)致模型輸入誤差累積，動態(tài)干擾下調(diào)度失效；未考慮高干擾環(huán)境下的諧波污染與電壓波動對充電效率的實時影響，導(dǎo)致電能質(zhì)量惡化時策略無法自適應(yīng)調(diào)整，可能加劇設(shè)備損耗；電價時段劃分基于歷史負荷數(shù)據(jù)，無法實時響應(yīng)突發(fā)干擾事件，導(dǎo)致用戶充電時段與電網(wǎng)實際承載能力錯配，引發(fā)局部過載風(fēng)險。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種電動汽車有序充電策略優(yōu)化方法及系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中電動汽車充電效率低的問題。

2、第一方面，本技術(shù)提供了一種電動汽車有序充電策略優(yōu)化方法，包括：

3、監(jiān)測充電樁周邊預(yù)設(shè)頻段的電磁場強度動態(tài)變化，基于電磁干擾與充電效率的關(guān)聯(lián)建立約束模型，所述約束模型通過電磁場波動實時調(diào)整充電樁的功率分配優(yōu)先級；

4、在充電樁周邊布置聲波傳感器，通過反射波信號解析所述充電樁的占用狀態(tài)及車輛停靠位置，結(jié)合車輛電池參數(shù)生成充電時間窗預(yù)測；

5、根據(jù)所述功率分配優(yōu)先級和所述充電時間窗預(yù)測，生成初始充電調(diào)度序列，同步啟動無功補償裝置對充電樁供電回路的功率因數(shù)偏差進行閉環(huán)補償，所述閉環(huán)補償通過調(diào)整無功電流抑制電壓波動對所述初始充電調(diào)度序列的擾動；

6、在充電調(diào)度過程中，將所述約束模型的電磁干擾抑制指標(biāo)與所述無功補償裝置的功率因數(shù)調(diào)節(jié)參數(shù)進行耦合迭代，通過電磁場穩(wěn)定度與電能質(zhì)量參數(shù)的協(xié)同反饋，動態(tài)優(yōu)化所述充電樁的功率分配梯度；

7、根據(jù)所述聲波傳感器捕獲的車輛移動信息更新所述充電時間窗預(yù)測，結(jié)合動態(tài)優(yōu)化結(jié)果，基于所述初始充電調(diào)度序列生成最終充電策略，所述最終充電策略通過電磁場監(jiān)測、超聲波識別與無功補償調(diào)節(jié)的實時交互實現(xiàn)充電效率與電網(wǎng)穩(wěn)定的協(xié)同控制。

8、可選地，所述根據(jù)所述功率分配優(yōu)先級和所述充電時間窗預(yù)測，生成初始充電調(diào)度序列，同步啟動無功補償裝置對充電樁供電回路的功率因數(shù)偏差進行閉環(huán)補償，包括：

9、基于所述功率分配優(yōu)先級，按照所述充電時間窗預(yù)測中的車輛?？繒r段，為每個充電樁分配初始充電時段，所述初始充電時段根據(jù)動態(tài)電價時段劃分匹配對應(yīng)的功率等級；

10、檢測相鄰充電樁的初始充電時段重疊沖突，根據(jù)所述功率分配優(yōu)先級對重疊時段的充電功率進行削峰填充，生成無沖突充電調(diào)度序列；

11、在所述無沖突充電調(diào)度序列生成的同時，啟動無功補償裝置實時監(jiān)測充電樁供電回路的功率因數(shù)偏差與電壓波動幅值，根據(jù)預(yù)設(shè)的功率因數(shù)閾值與電壓波動閾值動態(tài)調(diào)整所述無功補償裝置的無功電流注入方向及幅度；

12、基于動態(tài)調(diào)整結(jié)果對所述充電樁供電回路的擾動抑制效果，修正所述無沖突充電調(diào)度序列中受電壓波動影響的充電樁時段分配，生成閉環(huán)補償后的初始充電調(diào)度序列。

13、可選地，所述在充電樁周邊布置聲波傳感器，通過反射波信號解析所述充電樁的占用狀態(tài)及車輛停靠位置，結(jié)合車輛電池參數(shù)生成充電時間窗預(yù)測，包括：

14、在充電樁物理空間頂部及側(cè)方布置聲波傳感器，根據(jù)預(yù)設(shè)的觸發(fā)規(guī)則啟動超聲波信號發(fā)射指令，通過反射波信號的信號強度與反射時間差計算車輛與所述充電樁的相對距離，并基于距離閾值判定所述充電樁的占用狀態(tài)；

15、提取所述反射波信號中的多維度波形參數(shù)，識別車輛?？课恢玫臋M向偏移角度及縱向覆蓋范圍，判斷所述車輛?？课恢门c充電接口對準條件的匹配度；

16、當(dāng)所述匹配度滿足對準要求且所述占用狀態(tài)判定成立時，讀取車輛電池的剩余電量及額定容量參數(shù)，根據(jù)充電樁輸出功率及動態(tài)電價時段的功率等級計算所述車輛的預(yù)估充電時長；

17、基于所述占用狀態(tài)、所述車輛?？课恢脜?shù)及所述預(yù)估充電時長，匹配動態(tài)電價時段劃分規(guī)則，生成包含充電起始時間、終止時間及優(yōu)先級等級的充電時間窗預(yù)測。

18、可選地，所述根據(jù)所述聲波傳感器捕獲的車輛移動信息更新所述充電時間窗預(yù)測，結(jié)合動態(tài)優(yōu)化結(jié)果，基于所述初始充電調(diào)度序列生成最終充電策略，包括：

19、通過所述聲波傳感器持續(xù)監(jiān)測反射波信號強度變化，根據(jù)車輛位置偏移量與移動方向判斷所述車輛是否處于充電中斷或延遲狀態(tài)；

20、當(dāng)檢測到所述車輛位置偏移量超過預(yù)設(shè)偏移量上限時，基于車輛當(dāng)前剩余電量與所述充電樁輸出功率重新計算剩余充電時長，修正所述充電時間窗預(yù)測的起始時間及終止時間；

21、將修正后的充電時間窗預(yù)測與動態(tài)優(yōu)化結(jié)果進行匹配，根據(jù)電網(wǎng)穩(wěn)定性參數(shù)調(diào)整所述充電時間窗預(yù)測中的優(yōu)先級等級；

22、基于優(yōu)先級等級調(diào)整結(jié)果，對所述初始充電調(diào)度序列中受車輛移動影響的充電樁時段進行動態(tài)電價時段邊界約束下的沖突消解，生成與動態(tài)電價時段強關(guān)聯(lián)的最終充電策略。

23、可選地，所述在所述無沖突充電調(diào)度序列生成的同時，啟動無功補償裝置實時監(jiān)測充電樁供電回路的電壓波動幅值，根據(jù)預(yù)設(shè)的波動閾值動態(tài)調(diào)整所述無功補償裝置的無功電流注入方向及幅度，包括：

24、在所述無沖突充電調(diào)度序列生成的同時，啟動無功補償裝置實時采集充電樁供電回路的電壓波形數(shù)據(jù)，提取所述電壓波形數(shù)據(jù)中的電壓波動幅值；

25、將所述電壓波動幅值與預(yù)設(shè)的波動閾值進行對比，若超過所述波動閾值則根據(jù)電壓波動方向確定無功電流注入方向，所述無功電流注入方向與所述電壓波動方向相反；

26、根據(jù)所述電壓波動幅值超過所述波動閾值的程度，計算無功電流注入幅度的調(diào)整量，所述調(diào)整量與所述電壓波動幅值呈正相關(guān)關(guān)系；

27、基于所述無功電流注入方向及所述調(diào)整量，控制所述無功補償裝置輸出對應(yīng)的無功電流，實時抑制所述充電樁供電回路的電壓波動。

28、可選地，所述提取所述反射波信號中的多維度波形參數(shù)，識別車輛?？课恢玫臋M向偏移角度及縱向覆蓋范圍，判斷所述車輛停靠位置與充電接口對準條件的匹配度，包括：

29、提取所述反射波信號中的波形峰值強度、波峰寬度及信號衰減速率，作為多維度波形參數(shù)；

30、根據(jù)所述波形峰值強度與波峰寬度的比例關(guān)系，計算車輛?？课恢玫臋M向偏移角度，所述橫向偏移角度反映所述車輛?？课恢门c所述充電樁的水平對準偏差；

31、基于所述信號衰減速率與反射波傳播時間的關(guān)系，確定所述車輛?？课恢玫目v向覆蓋范圍，所述縱向覆蓋范圍反映所述車輛?？课恢门c所述充電樁的垂直距離；

32、根據(jù)所述橫向偏移角度與所述縱向覆蓋范圍，判斷所述車輛?？课恢檬欠駶M足充電接口對準條件，所述充電接口對準條件包括所述水平對準偏差與所述垂直距離的動態(tài)容差區(qū)間。

33、可選地，所述在充電調(diào)度過程中，將所述約束模型的電磁干擾抑制指標(biāo)與所述無功補償裝置的功率因數(shù)調(diào)節(jié)參數(shù)進行耦合迭代，通過電磁場穩(wěn)定度與電能質(zhì)量參數(shù)的協(xié)同反饋，動態(tài)優(yōu)化所述充電樁的功率分配梯度，包括：

34、在充電調(diào)度過程中，實時獲取所述約束模型的電磁干擾抑制指標(biāo)，所述電磁干擾抑制指標(biāo)反映充電樁周邊電磁場的穩(wěn)定度變化；

35、同步采集所述無功補償裝置的功率因數(shù)調(diào)節(jié)參數(shù)，所述功率因數(shù)調(diào)節(jié)參數(shù)反映供電回路電能質(zhì)量狀態(tài)；

36、將所述電磁干擾抑制指標(biāo)的差值與所述功率因數(shù)調(diào)節(jié)參數(shù)進行動態(tài)耦合，根據(jù)電磁場波動方向與無功電流補償方向的逆向關(guān)聯(lián)關(guān)系生成功率分配梯度的調(diào)整系數(shù)；

37、基于所述調(diào)整系數(shù)對所述充電樁的當(dāng)前功率分配梯度進行比例縮放，使電磁場穩(wěn)定度與電能質(zhì)量參數(shù)的協(xié)同反饋收斂至預(yù)設(shè)平衡區(qū)間。

38、可選地，所述監(jiān)測充電樁周邊預(yù)設(shè)頻段的電磁場強度動態(tài)變化，基于電磁干擾與充電效率的關(guān)聯(lián)建立約束模型，所述約束模型通過電磁場波動實時調(diào)整充電樁的功率分配優(yōu)先級，包括：

39、在充電樁周邊布置電磁場強度監(jiān)測裝置，實時采集預(yù)設(shè)頻段內(nèi)的電磁場強度數(shù)據(jù)，所述預(yù)設(shè)頻段覆蓋充電樁工作狀態(tài)下的電磁干擾主要分布范圍；

40、提取所述電磁場強度數(shù)據(jù)的波動特征，所述波動特征包括強度變化幅值及頻率分布特性；

41、基于所述波動特征與充電效率的歷史關(guān)聯(lián)關(guān)系，建立電磁干擾與充電效率的約束模型，所述約束模型通過電磁場波動幅值量化所述充電效率的遞減趨勢；

42、根據(jù)量化結(jié)果動態(tài)調(diào)整充電樁的功率分配優(yōu)先級，所述功率分配優(yōu)先級與所述電磁場波動幅值呈負相關(guān)關(guān)系。

43、第二方面，本技術(shù)提供了一種電動汽車有序充電策略優(yōu)化系統(tǒng)，包括：

44、監(jiān)測模塊，用于監(jiān)測充電樁周邊預(yù)設(shè)頻段的電磁場強度動態(tài)變化，基于電磁干擾與充電效率的關(guān)聯(lián)建立約束模型，所述約束模型通過電磁場波動實時調(diào)整充電樁的功率分配優(yōu)先級；

45、解析模塊，用于在充電樁周邊布置聲波傳感器，通過反射波信號解析所述充電樁的占用狀態(tài)及車輛?？课恢茫Y(jié)合車輛電池參數(shù)生成充電時間窗預(yù)測；

46、補償模塊，用于根據(jù)所述功率分配優(yōu)先級和所述充電時間窗預(yù)測，生成初始充電調(diào)度序列，同步啟動無功補償裝置對充電樁供電回路的功率因數(shù)偏差進行閉環(huán)補償，所述閉環(huán)補償通過調(diào)整無功電流抑制電壓波動對所述初始充電調(diào)度序列的擾動；

47、優(yōu)化模塊，用于在充電調(diào)度過程中，將所述約束模型的電磁干擾抑制指標(biāo)與所述無功補償裝置的功率因數(shù)調(diào)節(jié)參數(shù)進行耦合迭代，通過電磁場穩(wěn)定度與電能質(zhì)量參數(shù)的協(xié)同反饋，動態(tài)優(yōu)化所述充電樁的功率分配梯度；

48、生成模塊，用于根據(jù)所述聲波傳感器捕獲的車輛移動信息更新所述充電時間窗預(yù)測，結(jié)合動態(tài)優(yōu)化結(jié)果，基于所述初始充電調(diào)度序列生成最終充電策略，所述最終充電策略通過電磁場監(jiān)測、超聲波識別與無功補償調(diào)節(jié)的實時交互實現(xiàn)充電效率與電網(wǎng)穩(wěn)定的協(xié)同控制。

49、第三方面，本技術(shù)實施例提供了一種計算設(shè)備，包括處理組件以及存儲組件；所述存儲組件存儲一個或多個計算機指令；所述一個或多個計算機指令用以被所述處理組件調(diào)用執(zhí)行，實現(xiàn)如上述第一方面所述的一種電動汽車有序充電策略優(yōu)化方法。

50、本技術(shù)實施例，監(jiān)測充電樁周邊預(yù)設(shè)頻段的電磁場強度動態(tài)變化，基于電磁干擾與充電效率的關(guān)聯(lián)建立約束模型，所述約束模型通過電磁場波動實時調(diào)整充電樁的功率分配優(yōu)先級；在充電樁周邊布置聲波傳感器，通過反射波信號解析所述充電樁的占用狀態(tài)及車輛?？课恢?，結(jié)合車輛電池參數(shù)生成充電時間窗預(yù)測；根據(jù)所述功率分配優(yōu)先級和所述充電時間窗預(yù)測，生成初始充電調(diào)度序列，同步啟動無功補償裝置對充電樁供電回路的功率因數(shù)偏差進行閉環(huán)補償，所述閉環(huán)補償通過調(diào)整無功電流抑制電壓波動對所述初始充電調(diào)度序列的擾動；在充電調(diào)度過程中，將所述約束模型的電磁干擾抑制指標(biāo)與所述無功補償裝置的功率因數(shù)調(diào)節(jié)參數(shù)進行耦合迭代，通過電磁場穩(wěn)定度與電能質(zhì)量參數(shù)的協(xié)同反饋，動態(tài)優(yōu)化所述充電樁的功率分配梯度；根據(jù)所述聲波傳感器捕獲的車輛移動信息更新所述充電時間窗預(yù)測，結(jié)合動態(tài)優(yōu)化結(jié)果，基于所述初始充電調(diào)度序列生成最終充電策略，所述最終充電策略通過電磁場監(jiān)測、超聲波識別與無功補償調(diào)節(jié)的實時交互實現(xiàn)充電效率與電網(wǎng)穩(wěn)定的協(xié)同控制。

51、本技術(shù)技術(shù)方案具有以下有益效果：

52、通過實時監(jiān)測預(yù)設(shè)頻段電磁場強度變化并建立干擾與效率關(guān)聯(lián)模型，動態(tài)調(diào)整功率優(yōu)先級，減少電磁干擾對充電效率的負面影響；利用多節(jié)點超聲波反射信號解析車輛?？繝顟B(tài)及位置，結(jié)合電池參數(shù)生成充電時間窗預(yù)測，提高充電需求預(yù)測的時空匹配精度；基于優(yōu)先級和時間窗生成初始調(diào)度序列，同步啟動無功補償抑制電壓波動，確保調(diào)度序列在電網(wǎng)擾動下的穩(wěn)定性；通過耦合電磁干擾抑制指標(biāo)與功率因數(shù)調(diào)節(jié)參數(shù)，優(yōu)化功率分配梯度，實現(xiàn)電磁場穩(wěn)定與電能質(zhì)量的協(xié)同提升；根據(jù)車輛移動信息更新時間窗預(yù)測并修正調(diào)度序列，通過多技術(shù)交互實現(xiàn)充電效率與電網(wǎng)穩(wěn)定的動態(tài)平衡。

53、進一步地，基于約束模型的功率分配優(yōu)先級和充電時間窗預(yù)測，為充電樁分配與動態(tài)電價時段匹配的初始充電時段，檢測相鄰充電樁時段重疊沖突后按優(yōu)先級進行削峰填充生成無沖突調(diào)度序列；同步啟動無功補償裝置實時監(jiān)測電壓波動幅值，根據(jù)預(yù)設(shè)閾值動態(tài)調(diào)整無功電流方向及幅度，最終基于擾動抑制效果修正受電壓波動影響的充電樁時段分配，生成閉環(huán)補償后的初始調(diào)度序列。通過優(yōu)先級驅(qū)動的時段沖突消解與無功補償動態(tài)調(diào)整，有效抑制電網(wǎng)電壓波動對充電調(diào)度序列的擾動，在保障用戶動態(tài)電價時段匹配需求的同時，提升多車充電場景下的電網(wǎng)穩(wěn)定性與調(diào)度策略魯棒性。

54、本技術(shù)的這些方面或其他方面在以下實施例的描述中會更加簡明易懂。