申请/专利权人：国网河南省电力公司经济技术研究院;天津大学

申请日：2022-08-31

公开（公告）日：2023-01-24

公开（公告）号：CN115640870A

主分类号：G06Q10/04

分类号：G06Q10/04;G06Q10/0631;G06Q50/06;G06F18/2321

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2023.02.14#实质审查的生效;2023.01.24#公开

摘要：一种计及气候变化的电动汽车充电站储能优化配置方法，根据电动汽车充电站在不同季节下进行充电的负荷预测模型，建立计及电动汽车充电负荷特性的充电站储能优化配置双层优化模型，该双层优化模型的外层以储能全寿命净成本最小为目标函数，解决储能容量规划问题，而内层根据外层得到的相关参数以储能运行净成本最小为目标，解决运行优化问题，内外层模型交替求解。本发明利用储能双层优化配置方法得出电动汽车充电站储能配置方案，使得配置结果的经济性最优；本发明计及不同季节下温度对电动汽车充电负荷以及储能系统出力的影响，因此可以保证对于电动汽车充电站充电负荷估计的季节性变化和准确性，也能够保证储能配置的可靠性。

主权项：1.一种计及气候变化的电动汽车充电站储能优化配置方法，其特征在于，根据电动汽车充电站在不同季节下进行充电的负荷预测模型，建立计及电动汽车充电负荷特性的充电站储能优化配置双层优化模型，该双层优化模型的外层以储能全寿命净成本最小为目标函数，解决储能容量规划问题，而内层根据外层得到的相关参数以储能运行净成本最小为目标，解决运行优化问题，内外层模型交替求解；具体包括如下步骤：1通过蒙特卡洛算法生成不同季节下电动汽车充电站的充电负荷预测模型；包括：1.1初始化蒙特卡洛算法的抽样次数，并输入电动汽车数目、电池容量、百公里耗电量与季节温度；1.2确定起始充电时刻的概率密度函数；1.3计算计及季节因素的电动汽车耗电情况Euse；1.4对于超过电动汽车电池额定容量75％的耗电量，修正起始充电时刻，是采用如下修正模型进行修正： 1.5计算每辆电动汽车的充电时长Tc： 式中，ηT为温度T下充放电效率，PEV表示为电动汽车充电功率；ηT的计算方法采用Arrhenius衍生方程建立充放电效率模型，如式3所示： 其中，η为标准温度下电池充放电效率，Tref为标准参考温度，为温度T下的根据Arrhenius衍生方程得到的算数值，为温度Tref下的根据Arrhenius衍生方程得到的算数值；Arrhenius衍生方程如式4所示。 其中，A，R，E0和m为Arrhenius方程的系数值，与电池储能系统材料相关；1.6将全部电动汽车的充电负荷进行叠加： 式中，PEVsum为全部电动汽车总充电负荷；M为电动汽车数量；J为划分的时段数；为第i辆电动汽车在时刻j的充电功率；1.7重复以上步骤1.2～1.6，直到达到最大抽样次数，得到典型日下电动汽车充电站负荷；2建立计及电动汽车充电负荷特性的充电站储能优化配置双层优化模型，该双层优化模型的外层模型以储能全寿命净成本最小为目标函数，解决储能容量规划问题，而内层模型根据外层得到的相关参数以储能运行净成本最小为目标，解决运行优化问题，对内层模型的约束条件中的电动汽车充电站满足功率、电压和电流的约束条件进行锥优化；并对锥优化后的内层模型进行求解；将内层模型优化运行结果输出到外层模型中；根据外层模型的目标函数，得到电池储能系统在储能的额定容量、额定功率和初始荷电状态条件下的年均电动汽车充电站购电成本、年均电池储能系统空调电费和年均电池储能系统衰减成本。

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