[发明专利]一种适用于智慧园区的储能容量配置方法

说明书

本发明提供一种适用于智慧园区的储能容量配置方法，先建立电动汽车充电负荷模型，再结合分时电价的限制，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，以此确定混合储能需要平抑的功率，并采用高通滤波算法对其进行分配，确定超级电容器和锂电池各自需要平抑的功率，以此建立混合储能容量配置模型，以混合储能年收益最大为目标函数，构建混合储能约束条件，采用优化算法进行求解，得到混合储能最优容量配置。本发明与现有的混合储能配置方法相比，考虑了在智慧园区中分时电价的限制，对混合储能系统需要平抑的功率进行求解并建立混合储能容量配置模型，可以较好的提高系统的经济性，实现平抑电动汽车充电和光伏发电功率波动的有效控制。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，具体是一种适用于智慧园区的储能容量配置方法。

背景技术

随着全球气候环境的变差，人们越来越关注新能源的使用。太阳能作为新能源的代表之一，由于其环境友好、安全可靠性高、安装方便等优点，得到了迅速的发展。当前智慧园区已经加强了对光伏发电的推广与应用，但是光伏发电的输出功率受温度和光照强度的影响较大，其发电输出功率是极不稳定的，从而影响电网的电能质量与供电可靠性。其次，随着经济和技术的发展，电动汽车数量快速增长，将导致大量的电动汽车充电站接入电网，给电网电能质量、用户端带来了很大的影响，造成了电网功率不平衡和设备老化等问题。针对上述问题，可以在智慧园区中配备储能，利用储能的削峰填谷的作用来减少电动汽车充电对电网的冲击以及光伏发电功率输出不稳定给电网带来的不利影响。

储能系统的种类主要有：能量型储能、功率型储能和混合储能。其中混合储能能够结合两种储能的优势，对光伏发电和电动汽车充电有较好的平抑作用。但是由于储能成本昂贵，配备的储能容量过大过小都不行，过大则降低系统的经济性，过小则难以满足系统稳定运行要求，因此在智慧园区配电网中寻求储能最优容量配置极其重要。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种适用于智慧园区的储能容量配置方法，确定智慧园区储能最优配置方案，为智慧园区的储能规划提供技术支持。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种适用于智慧园区的混合储能容量配置方法，包括以下步骤：

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。

进一步的，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：