[发明专利]一种充光储一体化充电站优化配置方法和装置

说明书

本发明提供了一种充光储一体化充电站优化配置方法和装置，根据预先构建的电动汽车充电负荷模型、光伏出力模型和储能系统模型以配电网峰谷差率最小和充电站能源依赖度最低为目标函数，计算得到在不同电网峰谷差率及能源依赖度下的充光储一体化充电站最优配置方案，根据所述配置方案对充电站进行充光储优化配置；约束条件为：功率平衡约束、充电站蓄电池荷电状态约束、充电站蓄电池充放电功率约束和设备数量约束；所述最优配置方案包括配置的储能电池容量和数量、光伏设备数量和变流设备的数量。充电站光储容量配置合理、新能源消纳率较高。

技术领域

本发明属于充电配置技术领域，尤其涉及一种充光储一体化充电站优化配置方法和装置。

背景技术

随着全球工业化进程的不断加速，环境污染与能源短缺已成为我们亟待解决的问题，而在本世纪的能源革命进程中，以风能、太阳能等清洁能源代替传统化石能源发电已然成为一大趋势。大力发展可再生能源是各国面对能源短缺与环境污染等问题的必由之路。目前我国燃油汽车能源消耗占比巨大，且大量尾气排放带来了温室效应等污染问题。面对日益严峻的环境问题，电动汽车作为环境友好型交通工具迎来了发展机遇。近几年来，在《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》等一系列政策支持下，我国电动汽车保有量迅速增长，然而在电动汽车数量不断增长的同时，不少电动汽车用户仍反映存在着充电难等问题，电动汽车充电设施有待进一步完善。同时，电动汽车的逐步规模化对配电网的稳定运行也带来了一定的挑战。

针对上述问题，近年来越来越多的电动汽车充电站将光伏发电等分布式能源考虑在建站规划中。同时，在充电站中配置储能系统能够有效提高经济效益，因此未来光伏、储能与充电设施一体化的电动汽车充电站潜藏着巨大的市场潜力。然而，光储容量配置不当会导致建站成本增大，电动汽车的随机充电很可能会导致配电网负荷出现峰上加峰的现象，不利于电网的稳定运行。目前我国充光储一体化项目建设仍处于探索阶段，新能源消纳率低、光储容量配置不合理，在充电站优化配置以及协调控制方面仍需进一步研究。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种充光储一体化充电站优化配置方法和装置，解决了现有充电站光储容量配置不合理、新能源消纳率较低的问题。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：一种充光储一体化充电站优化配置方法，包括步骤：

根据预先构建的电动汽车充电负荷模型、光伏出力模型和储能系统模型以配电网峰谷差率最小和充电站能源依赖度最低为目标函数，计算得到在不同电网峰谷差率及能源依赖度下的充光储一体化充电站最优配置方案，根据所述配置方案对充电站进行充光储优化配置；

约束条件为：功率平衡约束、充电站蓄电池荷电状态约束、充电站蓄电池充放电功率约束和设备数量约束；

所述最优配置方案包括配置的储能电池容量和数量、光伏设备数量和变流设备的数量。

进一步的，电动汽车充电负荷模型为：全天每一时刻的电动汽车充电负荷需求P_EV(t)，计算步骤包括：

随机生成符合电动汽车开始充电时间与初始电池荷电状态SOC概率分布的电动汽车初始状态；

计算电动汽车在站充电时长，并结合其开始充电时间得到其充电结束时间；

统计一天中每一时刻处于充电状态的电动汽车数量，累加得到全天每一时刻的电动汽车充电负荷需求；

所述电动汽车开始充电时间的分布函数f_T(t)满足：

所述初始电池荷电状态SOC符合对数正态分布f_S(s₀)为：

电动汽车充电时长t_c满足：