[發明專利]光儲充電站容量優化配置方法、系統、終端及存儲介質

在審

• 申請號: 202011635661.3
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112671022A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 劉國明;于暉;康凱;李虎;陳寧;杜國利;劉卉;張經真
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司泰安供電公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/00
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 孫玉營

本發明提供一種光儲充電站容量優化配置方法、系統、終端及存儲介質，包括：利用馬爾可夫鏈蒙特卡洛模擬方法生成用戶充電需求；根據所述用戶充電需求制定光儲充電站運行策略，所述運行策略包括購電信息、充電信息、售電信息和碳排放功率；建立光儲充電站以容量配置為變量的運行成本函數；根據所述運行成本函數、購電信息、充電信息、售電信息和碳排放功率建立光儲充電站的效益目標函數；利用遺傳算法計算所述效益目標函數取最大值時的最優容量配置。本發明能夠自動生成光儲充電站的最優容量配置，從而實現充電站收益的大幅提升并減少碳排放量。

技術領域

本發明涉及光儲充電站技術領域，具體涉及一種光儲充電站容量優化配置方法、系統、終端及存儲介質。

背景技術

電動汽車(Electric Vehicle,EV)雖然可以實現城市的節能減排，但是目前我國電力系統發電側的一次能源仍以煤炭為主(約占75％～80％)，EV通過充電基礎設施接入電網充電并沒有實現真正的節能減排。而分布式可再生能源的高效利用是降低一次能源化石率的一種重要方案。如果可以因地制宜布置一定規模的光伏發電系統，并將其與EV充電站實現聯合，建立光儲充電站(PV-Storage-Charging Station,PSCS)，則能有效地提升EV一次能源中清潔能源所占的比例，減少EV的間接碳排放量，促進可再生能源的就地消納。而對PSCS運營商來說，其主要關注于PSCS的經濟性。若光伏容量配置過大將會導致光伏能量不能被EV充分利用，使得較多光伏能量被送入電網賺取少量的上網費用；若光伏容量配置過小又會導致光伏出力無法滿足EV充電需求，PSCS需要從電網購入較多電力，影響PSCS的經濟性，無法有效減少EV間接碳排放。通過儲能系統可以增加EV對光伏能量的利用率，但是當前儲能成本較高，需要綜合考慮儲能系統投資成本以及通過儲能系統進行價格套利的收益。因此，如何合理地配置PSCS光儲容量具有重要的研究意義。

PSCS架構主要包括光伏發電系統、儲能單元、公用電力網絡、充電負荷和能量管理系統。能量管理系統可以收集、查看來自發電、儲能和負荷的數據并控制整個PSCS的能量流動。在此PSCS系統中，主要涉及三個主體，分別為電網運營商、PSCS以及EV用戶。電網運營商為PSCS的供電商以及購電商，為PSCS提供電能并為PSCS多余的光伏發電量提供收購服務。PSCS運營商是充電服務的提供者并建設自己的光伏發電和儲能系統，主要關注經濟性，為了讓EV用戶更多的使用其光伏能量，PSCS在電網的購電費用基礎上制定自己的充電補貼價格。EV用戶是充電服務的最終消費者，可以對PSCS運營商制定的補貼價格進行響應，改變自己的充電需求。

目前，在PSCS容量配置研究方面，國內外學者已進行了諸多，并取得了一定的成果。現有容量配置方法能較好地提高PSCS的經濟性，并在一定程度上降低EV的間接碳排放水平。但是現有研究未充分考慮PSCS運行策略對容量規劃的影響，若能通過協調充電技術引導部分EV用戶改變其充電時段，使得EV直接消納更多的光伏出力，則會對PSCS的容量配置規劃造成一定的影響。而在運行策略方面，現有策略能較好地實現EV對新能源的直接消納，但是未深入聯合EV需求響應與儲能兩種手段以充分消納光伏能量。

綜上所述，如何在考慮EV需求響應與儲能聯合的PSCS運行策略情況下，優化配置PSCS的光伏、儲能容量，使得PSCS的經濟性最低碳經濟與EV的間接碳排放量最小，還需要進一步的研究。

發明內容

針對現有技術的上述不足，本發明提供一種光儲充電站容量優化配置方法、系統、終端及存儲介質，以解決上述技術問題。

第一方面，本發明提供一種光儲充電站容量優化配置方法，包括：

利用馬爾可夫鏈蒙特卡洛模擬方法生成用戶充電需求；

根據所述用戶充電需求制定光儲充電站運行策略，所述運行策略包括購電信息、充電信息、售電信息和碳排放功率；

建立光儲充電站以容量配置為變量的運行成本函數；