[發明專利]一種太陽能充電站分布式能量管理方法及系統

有效

• 申請號: 201711118801.8
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN109787304B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 張晶;閆華光;袁瑞銘;朱潔;李香龍;劉暢;李曉強;李濤永;鐘侃;張元星;陳天錦;姜振宇;刁曉虹;王艷東;趙賀;陳振
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網公司;國網冀北電力有限公司;國網北京市電力公司;許繼集團有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/35;H02J3/32
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種太陽能充電站分布式能量管理方法，其特征在于，包括：

計算太陽能電站提供的最大充電總功率；

以太陽能電站提供的最大充電總功率為限定條件，以充電功率最優計算每個充電樁的充電功率；

所述以太陽能電站提供的最大充電總功率為限定條件，以充電功率最優計算每個充電樁的充電功率，包括：

按下式計算每個充電樁的充電功率：

Min(-u_i)＝-α_i ln(p_i+1)

∑p_i-P≤0

其中，u_i為第i輛電動汽車的效用方程；p_i為第i輛電動汽車的充電功率；λ^*為拉格朗日乘子；α _i 為第i輛電動汽車的隱私信息；P為最大充電總功率；

所述第i輛電動汽車的隱私信息α _i 的計算式如下：

其中，為第i輛電動汽車的最大充電功率；x_i為第i輛電動汽車當前的荷電狀態；

所述以充電功率最優的約束條件包括庫恩塔克條件和對應的拉格朗日方程，分別如下式所示：

L_i＝-u_i+λ_i(∑p_i-P)

λ₁＝λ₂＝…＝λ_N＝λ^*

其中，L_i為最優化問題對應的拉格朗日方程；λ_i為拉格朗日乘子。

2.如權利要求1所述的一種太陽能充電站分布式能量管理方法，其特征在于，所述最大充電總功率如下所示：

其中，P_min和P_max分別為電動汽車充電總功率的下限和上限；x_b為儲能電池當前的荷電狀態；X_b為儲能電池荷電狀態的閾值。

3.如權利要求2所述的一種太陽能充電站分布式能量管理方法，其特征在于，所述電動汽車充電總功率的下限和上限分別如下所述：

其中，N為當前正在使用中的充電樁系統的數量；I_i為第i輛電動汽車的1C充電電流；U_bus為直流母線電壓；a和b均為常數，0＜a＜b＜1。

4.如權利要求1所述的一種太陽能充電站分布式能量管理方法，其特征在于，所述以太陽能電站提供的最大充電總功率為限定條件，以充電功率最優計算每個充電樁的充電功率包括：設定太陽能電站為領導者，設定太陽能電站提供的最大充電總功率為限定條件，設定充電樁為跟隨者；

所述太陽能電站包括太陽能系統和電池儲能系統；

所述充電樁包括電動汽車充電系統；

所述限定條件是領導者給跟隨者設定的。

5.如權利要求4所述的一種太陽能充電站分布式能量管理方法，其特征在于，

所述太陽能系統由太陽能板和直流變換器組成，所述太陽能板和直流變換器均工作在最大功率點；

所述電池儲能系統由儲能電池和雙向直流變換器組成，通過控制所述雙向直流變換器的占空比穩定直流母線電壓。

6.如權利要求5所述的一種太陽能充電站分布式能量管理方法，其特征在于，所述太陽能板等效為大面積的二極管，其端電流和端電壓的關系如下式所示：

其中，I為太陽能板的端電流；I_ph為光電流；I_s為二極管反向飽和電流；q為單位電荷的電荷量；U為太陽能板的端電壓；R_s為串聯電阻；k為玻爾茲曼常數；T為開爾文溫度；R_sh為并聯電阻；I_SC為標準測試條件下短路電流；k_i為短路電流溫度系數；T_STC為標準測試條件下溫度；G為太陽能板表面日照強度；G_STC為標準測試條件下日照強度。