[發明專利]一種計及電動汽車負荷的儲能系統結構配置優化方法

在審

• 申請號: 202111544732.3
• 申請日: 2021-12-16
• 公開（公告）號: CN114239961A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 吳靖;鄭偉彥;嚴性平;蔣燕萍;朱超越;王寧濤;陳潘霞;趙歡偉;金明;胡錫幸
• 申請（專利權）人: 浙江大有實業有限公司杭州科技發展分公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/00;H02J3/00
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 任翠月

本發明提出了一種計及電動汽車負荷的儲能系統結構配置優化方法，包括：構建計及電動汽車負荷的儲能系統容量需求模型；結合儲能電池組和外圍電氣設備的故障概率，分別構建儲能電池組與外圍電氣設備的失效成本模型；獲取儲能電池組與外圍電氣設備的設備成本模型，將設備成本模型與失效成本模型累加，結合儲能系統容量需求模型得到儲能系統的總成本模型；基于粒子群算法求解總成本模型的最小值，根據求解結果對儲能電池組的串并聯結構進行優化配置。本發明考慮到儲能系統中各類設備的故障風險引入故障率模型，通過改變儲能電池組的串并聯結構，在實現對儲能系統內部結構優化配置的同時，彌補了儲能系統在經濟目標下未考慮故障成本的缺陷。

技術領域

本發明屬于儲能系統設備配置領域，尤其涉及一種計及電動汽車負荷的儲能系統結構配置優化方法。

背景技術

近年來，隨著電動汽車產業快速發展，電動汽車不斷增長的充電需求引起電動汽車負荷不斷增長，加重了區域配電變壓器的壓力，負荷峰谷差逐步增大，會造成配變短時過載。通過在負荷側引入儲能系統，儲能系統通常為由儲能電池組以及一系列外圍電氣設備組成的儲能電站，可以優化電動汽車負荷平衡問題，減少變壓器的壓力，提高電力系統運行可靠性和穩定性。

儲能電系統結構配置問題是儲能系統規劃領域的基礎問題之一，目前主流研究集中在滿足電動汽車負荷側需求和提高電網穩定性兩方面。但是，現有研究多未對儲能系統的裝機容量進行配置，也未考慮儲能系統內部設備串并聯結構的優化設計問題；另一方面，在對儲能系統內部設備進行規劃設計時，很少考慮儲能系統投入運行后因故障導致的儲能系統失效成本，進而對儲能系統的總成本產生巨大影響。

發明內容

為了解決現有技術中存在的缺點和不足，本發明提出了一種計及電動汽車負荷的儲能系統結構配置優化方法，包括：

根據配變基礎負荷及配變下電動汽車充電負荷，結合配變負荷的峰谷差要求，構建計及電動汽車負荷的儲能系統容量需求模型；

結合儲能電池組和外圍電氣設備的故障概率，分別構建儲能電池組與外圍電氣設備的失效成本模型；

獲取儲能電池組與外圍電氣設備的設備成本模型，將設備成本模型與失效成本模型累加，結合儲能系統容量需求模型得到儲能系統的總成本模型；

基于粒子群算法求解總成本模型的最小值，根據求解結果對儲能電池組的串并聯結構進行優化配置。

可選的，所述根據配變基礎負荷及配變下電動汽車充電負荷，結合配變負荷的峰谷差要求，構建計及電動汽車負荷的儲能系統容量需求模型，包括：

獲得配變下儲能系統當天全部充電量E_ch：

E_ch＝∑(P_low-P_min)·Δt；

P_min＝min[P_D,t-P_EV,t]；

其中，P_low為峰谷差下限，P_min為疊加電動汽車充電負荷下的實際負荷最小值，P_D,t為t時段的配變基礎負荷，P_EV,t為t時段電動汽車充電負荷，Δt為時段間隔；

獲得配變下儲能系統當天全部放電量E_disch：

E_disch＝∑(P_max-P_up)·Δt；

P_max＝max[P_D,t+P_EV,t]；