[發明專利]光儲系統在電動汽車快充站的模塊化系統及部署方法

在審

• 申請號: 201810887199.2
• 申請日: 2018-08-06
• 公開（公告）號: CN108899933A
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 李東;劉新中;馬龍;崔海超;王新庫;畢紹聰;車長明;李云亭;許瑋;慕世友;傅孟潮;張華棟;李建祥;袁弘;劉海波;韓元凱;王宇航
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司德州供電公司;山東魯能智能技術有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/28;B60L11/18
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

1.一種光儲系統在電動汽車快充站的模塊化系統，其特征是，包括：

電動汽車快充設備模塊，被配置為若干個，且所有電動汽車快充設備模塊的充電功率之和不小于電動汽車快充站設定的總功率；

可擴展的光伏系統模塊，被配置為安裝在在電動汽車充電樁遮陽棚頂部、快充站配電室頂部或其他站內具備條件的建筑頂部，利用安裝區域的土地資源，將太陽能轉換為光伏能量；

儲能系統模塊，被配置為根據電動汽車快速充電及太陽能光伏發電的動態變化，擴展儲能系統模塊的個數，實現動態調整儲能總體容量，使得形成的儲能系統能夠緩沖兩者對配電系統的影響與沖擊，同時最大限度消納光伏發電；

配電系統模塊，被配置為與所述可擴展的光伏系統模塊以及儲能系統模塊連接，且與各個電動汽車快充設備模塊形成能量消耗端；

能量管理系統模塊，被配置為實時監測電動汽車快充站內可擴展的光伏系統、儲能系統、各個電動汽車快充設備模塊及配電系統模塊之間的能量，對其進行負載均衡控制、并網與離網運行控制以及優化調度，以保證電動汽車快充站的運行。

2.如權利要求1所述的一種光儲系統在電動汽車快充站的模塊化系統，其特征是，所述電動汽車快充設備模塊、可擴展的光伏系統模塊、儲能系統模塊、配電系統模塊和能量管理系統模塊都配置有能量傳輸接口和數據通信接口模塊，各模塊之間通過能量傳輸接口和數據通信接口模塊分別進行能量傳輸和數據傳輸。

3.如權利要求1所述的一種光儲系統在電動汽車快充站的模塊化系統，其特征是，以各個模塊之間的耦合度最低為原則，在電動汽車快充站內分別部署各個模塊。

4.基于如權利要求1-3中任一項所述的模塊化系統的部署方法，其特征是：包括以下步驟：

定量計算光伏面板可部署面積，根據電動汽車快充站的負荷功率以及單個充電樁的充電功率，確定充電樁的數量；

根據光伏發電功率和電動汽車快充負荷功率，模塊化部署儲能系統的動力電池；

將能量管理系統作為單獨模塊進行部署，全面監控站內設備運行狀態。

5.如權利要求4所述的部署方法，其特征是：定量計算電動汽車快充站內的遮陽棚面積、配電室屋頂面積、適合部署光伏面板的地面面積，將其相加得到光伏面板可部署總面積；結合各個可部署區域的長寬大小，選擇合適的光伏面板的尺寸，使得各個區域可部署面積得到充分利用，形成最優部署。

6.如權利要求4所述的部署方法，其特征是：根據單個電動汽車快充設備模塊的充電功率p，定量計算電動汽車快充站N個充電樁的總功率P_N，P_N＝p*N，采用各個電動汽車快充設備模塊等間距且水平平行的布設方式。

7.如權利要求4所述的部署方法，其特征是：根據光伏發電功率和電動汽車快充負荷功率，模塊化部署儲能系統的動力電池；統一各個動力電池模塊的容量C_battery，電動汽車快充站儲能系統的總容量C_ESS＝C_battery*M，其中M為動力電池模塊總數量。

8.如權利要求7所述的部署方法，其特征是：在部署儲能電池架時，預留一定數量的冗余空位。

9.如權利要求4所述的部署方法，其特征是：能量管理系統被配置為實時數據采集、監視，通過優化調度方法，完成光儲系統、電動汽車充電系統、配電系統的負荷控制，同時降低各個模塊之間的耦合度。

10.如權利要求9所述的部署方法，其特征是：優化調度方法具體包括：

(1)統計光伏發電平均日發電量，結合天氣預報信息，預測光伏發電功率曲線；

(2)統計電動汽車快充系統的日充電量及日充電負荷功率曲線；

(3)以最大化消納光伏發電與滿足電動汽車快充為目標，動態調整儲能系統的充放電策略，使得快充站從配電網獲取的電量最低，并完成光伏發電余量的上網；

(4)根據快充站各個模塊的擴展與運行，持續迭代上述(1-3)步驟，實現優化調度目標。