(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210841294.5 (22)申请日 2022.07.18 (66)本国优先权数据 202210453581.9 202 2.04.27 CN (71)申请人 国网江苏省电力有限公司苏州供电 分公司 地址 215004 江苏省苏州市姑苏区劳动路 555号 (72)发明人 洪奕　方志浩　冯家欢　华夏　 童充　徐洋　吴越涛　麦锦雯　 林惠娟　 (74)专利代理 机构 北京智绘未来专利代理事务 所(普通合伙) 11689 专利代理师 王萍　张红莲(51)Int.Cl. H02J 3/00(2006.01) H02J 3/28(2006.01) H02J 3/32(2006.01) B60L 55/00(2019.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06Q 10/04(2012.01) B60L 53/50(2019.01) B60L 53/51(2019.01) B60L 53/52(2019.01) B60L 53/60(2019.01) B60L 53/63(2019.01) B60L 53/64(2019.01) (54)发明名称 一种雷雨风光储一体化电动车充电站响应 系统及方法 (57)摘要 一种雷雨风光储一体化电动车充电站响应 系统及方法， 首先， 通过分析风光储一体化电动 汽车充电站及其供电线路所在区域的雷雨信息， 并判断其供电线路的跳闸可能性。 其次， 对充电 站及其供电线路所带重要用电负荷进行归类和 统计。 再次， 计算充电站的需求响应能力并匹配 相应数量的重要负荷。 然后， 在出现供电线路跳 闸的情况下， 确定线路故障点位置和隔离情况、 送电等待时长， 并以此调整被匹配的重要负荷。 最后， 使充电站参与雷雨天气及 线路跳闸情况下 的需求响应。 本发明扩充了风光储一体化充电站 以及电动汽 车在电力系统中的应用场景， 在雷雨 天气且供电线路跳闸时支撑了充电站附近重要 负荷， 提升 了电力系统供电可靠性。 权利要求书6页 说明书16页 附图1页 CN 114977175 A 2022.08.30 CN 114977175 A 1.雷雨风光储一体化电动车充电站响应系统， 其特征在于， 所述系统包括雷击跳闸系 数计算模块、 重要用电负荷 归类模块、 重要负荷功 率与电量匹配模块、 供电线路跳闸判定模 块、 重要用电负荷功率与用电调整模块、 需求响应目标实现模块以及供电线路跳闸事故判 定模块； 所述雷击跳闸系数计算模块采集区域内的雷雨的预报信息以及电动汽车充电站所在 供电线路的跳闸历史信息， 计算雷击跳闸系数并根据计算结果决定是否调动系统中的重要 用电负荷归类模块； 所述重要用电负荷归类模块分别统计线路各段所带重要用电负荷功率及所需电量， 并 将结果输入至 重要负荷功率与电量匹配模块； 所述负荷功率与电量匹配模块根据接受到的结果计算线路跳闸前匹配的重要负荷功 率和线路跳闸前匹配的重要负荷电量； 所述供电线路跳闸判定模块判定此时电动汽车充电站所在供电线路是否跳闸， 如果跳 闸则调动重要用电负荷功率与用电调整模块， 如果没有跳闸则重新调动雷击跳闸系数计算 模块； 所述重要用电负荷功率与用电调 整模块确定线路故障点位置和隔离情况、 送电等待时 长， 以此调整与充电站需求响应相匹配的用电负荷功率和电量， 并调动需求响应目标实现 模块； 所述需求响应目标实现模块计算最小化风光储一体化充电站所在孤网发电和用电间 不匹配功率的方差值。 2.根据权利要求1所述的雷雨 风光储一体化电动车充电站响应系统， 其特 征在于， 所述负荷功率与电量匹配模块以充电站为起点向线路两端延伸， 以线路隔离开关为分 界点， 由近及远对各段线路进 行编号， 并根据对用电可靠性要求的不同， 统计线路各段所带 重要用电负荷功率及所需电量。 3.根据权利要求1所述的雷雨 风光储一体化电动车充电站响应系统， 其特 征在于， 所述需求响应目标实现模块通过设定关于最小化雷击跳闸后充电站所在电网不匹配 功率Δdis(it)方差的目标函数， 并以t10为一个调整充放电策略的周期， 同步采样风光储 出 力数据， 求取每个充放电策略周期中最小化的雷击跳闸后充电站所在电网不匹配功 率对电 动汽车参与需求响应的充放电策略进行优化， 同步发送到各个充电桩执 行。 4.根据权利要求1所述的雷雨 风光储一体化电动车充电站响应系统， 其特 征在于， 所述最小化风光储一体化充电站所在孤网发电和用电间不匹配功率Δdis(it)的方差 值的目标函数通过计算用电间不匹配功率与所有优化时段内对用电间不匹配功率的平均 值差值的平方在优化时段内的平均值的最小解。 5.根据权利要求1所述的雷雨 风光储一体化电动车充电站响应系统， 其特 征在于， 所述风光储一体化充电站所在孤网发电和用电间不匹配功率通过计算指孤网内总发 电功率以及孤网内总用电功率的差值得到 。 6.基于权利要求1 ‑5任意一项所述的雷雨风光储一体化电动车充电站响应系统 的一种 雷雨风光储一体化电动车充电站响应方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 步骤1， 采集电动汽车充电站及其供电线路所在区域的雷雨预报信息以及供电线路的 跳闸历史信息， 并根据所采集信息求取雷击跳闸系数， 如果雷击跳闸系数大于警戒值， 则进权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 114977175 A 2入步骤2， 否则重复步骤1； 步骤2， 对电动汽车充电站及其供电线路所 带重要用电负荷进行分段； 步骤3， 计算电动汽车充电站 的需求响应能力并匹配相应数量的重要用电负荷功率与 重要用电负荷电量； 步骤4， 判定此时电动汽车充电站的供电线路是否跳闸， 如果跳闸则进入步骤5， 如果没 有跳闸则返回步骤1； 步骤5， 确定线路故障点位置和隔离情况、 送电等待时长， 并以此调整被匹配的重要用 电负荷功率与重要用电负荷电量； 步骤6， 使电动汽车充电站参与雷雨天气及线路跳闸情况 下的需求响应； 步骤7， 判定供电线路跳闸事故处理是否结束， 如果结束， 则充电站停止对其供电线路 上重要负荷进行 供电， 供电线路恢复送电； 如果没有结束， 则返回步骤6 。 7.根据权利要求6所述的雷雨 风光储一体化电动车充电站响应方法， 其特 征在于， 所述步骤1包括： 步骤1.1， 采集电动汽车充电站及其供电线路所在区域的雷雨预报信息； 所述雷雨预报信息包括： 预计出现雷雨天气的最北纬度L atn.T、 最南纬度L ats.T、 最西经 度Lonw.T、 最东经度Lone.T， 雷雨预计开始时间Tsta， 雷雨持续时长Tend， 雷雨期间的风力WF， 雷 雨期间闪电频次Nfla， 闪电易发时段Tfla； 步骤1.2， 对同类型的雷雨预报信息计算平均值； 步骤1.3， 根据 取平均值后的雷雨预报信 息及供电线路的跳闸历史信息， 计算跳闸可能 性。 8.根据权利要求7 所述的雷雨 风光储一体化电动车充电站响应方法， 其特 征在于， 所述跳闸可能性Tripwarn满足如下关系式： 式中， ηEV.T为历史雷雨天气下电动汽车充电站及其供电线路所在区域与雷雨范围的重 叠比率矩阵； WF*为归一化后的雷雨期间的风力矩阵； 为归一化后的雷雨期间闪电频次 矩阵； Tend*为归一化后的雷雨持续时长矩阵； b1、 b2、 b3和b4分别为第一回归系数、 第二回归系 数、 第三回归系数与第四 回归系数。 9.根据权利要求8所述的雷雨 风光储一体化电动车充电站响应方法， 其特 征在于， 所述历史雷雨天气下电动汽车充电站及其供电线路所在区域与雷雨范围的重叠比率 矩阵ηEV.T由历史雷雨天气下电动汽车充电站及其供电线路所在区域与雷雨范围的重叠比 率 ηEV.T构成， ηEV.T满足以下关系式： 式中， Latn.EV为供电线路所在区域的最北纬度， Lats.EV为供电线路所在区域的最南纬 度， Lonw.EV为供电线路所在区域的最西经度， Lone.EV为供电线路所在区域的最东经度， AreaEV.T(1,1)为矩阵AreaEV.T第1行、 第1列的值； AreaEV.T(1,2)为矩阵AreaEV.T第1行、 第2列 的值； AreaEV.T(2,1)为矩阵AreaEV.T第2行、 第1列的值； AreaEV.T(2,2)为矩阵AreaEV.T第2行、 第2列的值；权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 114977175 A 3