[發明專利]一種應用于光-儲-充一體化電站的能量管理算法

有效

• 申請號: 202110961874.3
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113610429B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 范建華;曹乾磊;尹懷強;王偉強;張樂群;張長帥;楊森;李保安;馬魯寧
• 申請（專利權）人: 青島鼎信通訊股份有限公司;青島鼎信通訊科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/0631
• 分類號: G06Q10/0631;G06Q10/0637;G06Q50/06;H02J3/00;H02J3/24;H02J3/32;H02J3/46;B60L53/30;B60L53/60
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本發明公開了一種應用于光?儲?充一體化電站的能量管理算法，包括如下步驟：基于BP神經網絡以及歷史數據信息預測未來1個完整調度周期的光伏出力；運行能量存儲系統ESS日前能量調度算法，優化未來1個完整調度周期ESS的能量分布方案；運行ESS實時能量調度算法，優化未來1小時ESS的最優充放電方案；充電樁通過與電動汽車EV間的握手操作進行信息交互，ESS匹配或記錄EV的BMS充電特性曲線信息；運行CP實時能量調度算法，以計算得出的最優的EV有序充電策略進行充電。本發明解決光?儲?充一體化電站難以滿足大規模電動汽車的能源供給需求的問題。同時對充電站系統起到了抑制負荷波動率、降低負荷峰谷差的效果，降低了對電力系統的負面影響。

技術領域

本發明涉及充電站能量管理技術領域，尤其涉及一種應用于光-儲-充一體化電站的能量管理算法。

背景技術

ESS(Energy?Storage?System)能量存儲系統：一種電能存儲設備，可進行充放電操作；CP(Charging?Pile)充電樁：一種為電動汽車提供電能的設備；BMS(BatteryManagement?System)電池能量管理系統：一套保護動力電池使用安全的控制系統，時刻監控電池的使用狀態，通過必要措施緩解電池組的不一致性，為新能源車輛的使用安全提供保障。

隨著化石能源的日趨枯竭與環境污染日益嚴重，汽車領域面臨能源轉型的關鍵時期，EV因其綠色環保、低碳高效等特點受到了世界各國的廣泛關注與一致認可。隨著國家層面的政策引導與推廣，電動汽車的國民保有量迅速增加，預計至2040年，我國電動汽車的保有量或將超過2億輛。因此，能源補充設備的需求與日俱增，建設高效穩定、安全可靠、的電動汽車充電站刻不容緩。此外，電動汽車的大規模普及將大幅增加電力配網的壓力，據國家能源局統計數據顯示，2020年5月，我國公共充電基礎設施的充電電量約3.6億千瓦時，隨著電動汽車國民保有量的進一步上升，現有配電網難以承載如此大的電動汽車充電負荷，配網改造的投資成本高昂，時間成本巨大，如何利用有限的充電站滿足大規模電動汽車的能量補充需求，并盡可能降低對電力系統的負面影響，是電動汽車充電站的能量管理技術領域一大挑戰。

發明內容

本發明針對現有技術存在的不足和缺陷，提供了一種應用于光-儲-充一體化電站的能量管理算法，在考慮BMS系統對能量管理系統的影響的基礎上，為儲能電站制定最優的充放電策略，為電動汽車提供最優的有序充電策略，利用有限的充電站滿足大規模電動汽車的能量補充需求，同時大大提高了光-儲-充一體化電站的經濟性，抑制了負荷波動率，降低了負荷峰谷差。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種應用于光-儲-充一體化電站的能量管理算法，包括以下步驟：

S1：基于BP神經網絡，根據光伏發電的歷史功率建立起物理模型，預測未來1個完整調度周期的光伏出力，并基于氣象因素和短期光伏功率波動之間的相關性，修正短期內預測的光伏出力；

S2：在每個調度周期的開始時刻，基于步驟1的預測光伏出力數據以及系統內的用戶負荷信息，光-儲-充一體化電站的能量管理系統運行能量存儲系統ESS日前能量調度算法，優化未來1個完整調度周期ESS的能量分布方案；

S3：基于預測的光伏出力與優化ESS的能量分布方案，光-儲-充一體化電站能量管理系統運行ESS實時能量調度算法，以5分鐘為一個調度時隙，優化未來1小時ESS的最優充放電方案；

S4：充電樁通過與電動汽車EV間的握手操作進行信息交互，獲取EV電池當前電池電量信息、汽車型號等信息并記錄EV的開始充電時間，將以上信息以Zigbee通信方式上傳至光-儲-充一體化電站能量管理系統；

S5：光-儲-充一體化電站能量管理系統識別EV廠商和型號并與數據庫中記錄的車輛電池能量管理系統BMS信息比對，若比對成功，則成功獲取該EV的BMS充電特性曲線數據，比對失敗則默認該EV的BMS充電特性曲線為典型曲線，同時記錄該EV充電數據，更新數據庫中該類型車輛的BMS信息；