[发明专利]一种适用于智慧园区的储能容量配置方法

权利要求书

1.一种适用于智慧园区的混合储能容量配置方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，建立电动汽车充电负荷模型，预测电动汽车充电负荷；

S2，考虑分时电价的限制，建立含电动汽车与可再生能源的智慧园区配电网数学模型，通过步骤S1预测的电动汽车充电负荷数据及智慧园区光伏发电数据，确定混合储能系统需要平抑的功率；

S3，根据步骤S2确定的混合储能需要平抑的功率，通过高通滤波算法对混合储能系统的功率进行分配，确定超级电容器和锂电池各自需要平抑的功率；

S4，考虑分时电价的限制，建立混合储能容量配置模型；

S5，以年收益最大为混合储能系统的目标函数，构建混合储能系统的约束条件；

S6，根据步骤S3确定的超级电容器和锂电池各自需要平抑的功率及步骤S5构建的混合储能系统的约束条件，结合优化算法对步骤S4建立的混合储能容量配置模型进行模型求解，得到混合储能系统最优容量配置；

步骤S3具体如下：

采用高通滤波器对混合储能系统的功率P_HESS进行滤波，得到其高频波动分量作为超级电容器储能的主动指令P_sc，然后将高通滤波后的剩余功率指令作为锂电池储能的主动指令P_b，混合储能系统功率分配存在以下关系：

其中，s为微分算子；T_f为滤波时间常数，根据超级电容器储能系统需要平抑的功率波动频带确定，常为秒级到分钟级；

步骤S4考虑分时电价的限制来进行建模，具体如下：

考虑分时电价的限制，混合储能在低电价充电，在电价平价和电价高价进行放电，两种储能在充电或者放电时应该满足荷电状态的限制，因此在电价高价和电价平价放电时应该满足从最大荷电状态放电到最小荷电状态的限制，两种储能装置的额定容量计算公式如下：

其中，超级电容器的额定容量，t为储能起始放电时间，Δt_p为电价平价时间段，Δt_h为电价高价时间段；SOC_sc,max和SOC_sc,min为超级电容器的荷电状态的最大值和最小值；

其中，为锂电池的额定容量，SOC_b,max和SOCb,_min为锂电池的荷电状态的最大值和最小值。

2.根据权利要求1所述的适用于智慧园区的混合储能容量配置方法，其特征在于，步骤S1考虑起始充电时间、汽车日行驶里程、充电功率和充电时长四个因素的影响建立所述电动汽车充电负荷模型，具体如下：

S11：电汽车最后一次出行时刻作为起始充电时间，电动汽车最后一次出行的结束时刻满足正态分布，其公式如下：

其中t为起始充电时间；μ_s为起始充电时间的标准差；σ_s为起始充电时刻的标准差，μ_s和σ_s随车辆类型不同而变化；

S12：电动汽车日行驶里程满足对数正态分布，其公式如下：

其中，s为日行驶里程，单位为km；μ_D为lns的期望；σ_D为lns的标准差；

S13：电动汽车充电时长由日行驶里程计算得到，符合对数正态分布，其公式如下：

其中，μ_tc＝ln[W₁₀₀/(100ηP_c)]+μ_D为充电时长期望，W₁₀₀为汽车行驶100km的耗电量，单位为(kW·h)/百公里,σ_tc＝σ_D为充电时长标准差,η为充电效率。