一种电动汽车充电站日前优化运行方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及充电站内储能与电动汽车的协同控制技术领域，具体提供了一种电动汽车充电站日前优化运行方法及系统，旨在解决如何在考虑充电站储能配置与电动汽车充电需求响应情况下，优化充电站的运行的技术问题。本实施例中，方法包括预测未来时段各时刻电动汽车的充电负荷需求；将所述预测未来时段各时刻电动汽车的充电负荷需求代入预先建立的充电站优化模型，求解预先建立的充电站优化模型，获取电动汽车充电站的优化参量。该方案，在充电站内配置储能，以充电站收益最大的目标，采取需求响应措施，在日前决定如何调节优化参量，引导电动汽车用户有序充电。

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车充电站日前优化运行方法及系统
本专利技术涉及充电站内储能与电动汽车的协同控制领域，具体涉及一种电动汽车充电站日前优化运行方法及系统。
技术介绍
近年来，电动汽车行业迅猛发展，我国各城市电动汽车数量显著增加。电动汽车的充电成为一个关键的技术问题。合理安排电动汽车有序充电，有助于配电网负荷改善；而无序充电则有可能对电网产生冲击，导致“峰上加峰”的情况出现。配电网可以利用峰谷电价，对充电站进行充电需求的调控。而现如今，储能设备的利用也日益广泛，在考虑需求响应和充电站内配置储能的情况下，如何安排储能运行和电动汽车充电，使充电站的经济性达到最优，是一个值得研究的问题。目前已有一些有关电动汽车充电站运行方法的研究：茆美琴、孙树娟、苏建徽的包含电动汽车的风/光/储微电网经济性分析中提出了包含风、光、储、电动汽车的微电网经济调度策略和模型，但是没有考虑需求响应对电动汽车充电的影响；汝改革的基于需求响应的电动汽车充电站优化运行研究中在考虑需求响应的情况下，研究了电动汽车的优化运行策略，但是没有考虑储能参与对充电站造成的影响；<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车充电站日前优化运行方法，其特征在于，包括：/n预测未来时段内各时刻电动汽车的充电负荷需求；/n将所述预测未来时段内各时刻电动汽车的充电负荷需求代入预先建立的充电站优化模型，求解预先建立的充电站优化模型，获取电动汽车充电站的优化参量。/n

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车充电站日前优化运行方法，其特征在于，包括：
预测未来时段内各时刻电动汽车的充电负荷需求；
将所述预测未来时段内各时刻电动汽车的充电负荷需求代入预先建立的充电站优化模型，求解预先建立的充电站优化模型，获取电动汽车充电站的优化参量。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述优化参量包括：未来时段各时刻的充电电价、未来时段各时刻的电动汽车充电的谷时电价、平时电价和峰时电价、未来时段各时刻的需求响应方式为激励型需求响应的电动汽车的充电功率以及未来时段各时刻的储能装置的充放电功率。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先建立的充电站优化模型中的目标函数的计算式如下：
maxC＝C1-C2-C3
上式中，C为总收益，C1为充电站的售电收益，C2为充电站自身的用电电费，C3为利用储能的成本。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述充电站的售电收益C1的计算式如下：



所述充电站自身的用电电费C2的计算式如下：



所述利用储能的成本C3的计算式如下：



上式中，λt为未来时段t时刻的充电电价，Ptevp为需求响应方式为电价型需求响应的电动汽车未来时段t时刻的充电负荷需求，λj为可中断充电负荷的优惠电价，Ptevj为需求响应方式为激励型需求响应的电动汽车未来时段t时刻的充电负荷需求，ct为未来时段t时刻从上级电网购电的电价，pt为未来时段t时刻充电站的整体负荷，Cs为储能的总投资建设成本，Sch为未来时段储能利用的容量，n为储能装置完全充放电的总次数，S为储能的容量。


5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预先建立的充电站优化模型中还包括如下任一种或多种约束；
预先建立的充电站优化模型中的需求响应方式为激励型需求响应的电动汽车的充电负荷调节量约束：



预先建立的充电站优化模型中的需求响应方式为电价型需求响应的电动汽车的充电负荷变化调节量约束：



预先建立的充电站优化模型中的储能约束如下：









μ1+μ2≤1，μ1，μ2∈{0,1}
0≤Sch≤S
预先建立的充电站优化模型中的电动汽车充电约束如下：






预先建立的充电站优化模型中的需求响应电价约束如下：
λmin＜λlow＜λnorm＜λhigh＜λmax
预先建立的充电站优化模型中的功率平衡约束如下：






上式中，ΔPtevj为需求响应方式为激励型需求响应的电动汽车的充电负荷调节量，ε为充电电量电价的弹性系数，λ为原始充电电价，λt为未来时段t时刻的充电电价，ΔPtevp为需求响应方式为电价型需求响应的电动汽车的充电负荷调节量，α为需求响应方式为激励型需求响应的电动汽车的占比，Ptev为原始电动汽车充电负荷需求，PtSd为储能装置t时刻的放电功率，PtSc为储能装置t时刻的充电功率，ηSd为储能装置的放电效率，ηSc为储能装置的充电效率，Sch为未来时段储能利用的容量，μ1，μ2∈{0,1}，为储能装置的最大放电功率，为储能装置的最大充电功率，S为储能的容量，为需求响应方式为激励型需求响应的电动汽车i在t时刻的充电功率，为电动汽车i充电前的荷电状态，为电动汽车i约定需要达到的荷电状态，为对需求响应方式为激励型需求响应的电动汽车的最大充电功率，λmin、λlow、λnorm、λhigh和λmax分别为电动汽车充电的最低电价、谷时电价、平时电价、峰时电价和最高电价，Pt为未来时段t时刻从电网中获得的功率，Ptevp为需求响应方式为电价型需求响应的电动汽车i在t时刻的充电负荷需求，PtS为储能充放电的功率，teve,i为电动汽车i的充电结束时间，tevb,i为电动汽车i的充电开始时间，I为未来时段内需充电的电动汽车总数。


6.一种电动汽车充电站日前优化运行系统，其特征在于，包括：
预测模块，用于预测未来时段各时刻电动汽车的充电负荷需求；
求解模块，用于将所述预测未来时段各时刻电动汽车的充电负荷需求代入预先...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚骑，崔晓青，韩为民，王晶，马桂荣，丁鹤，张斌荣，全雯琳，李昊，张昌栋，杨阳，李斌，刘畅，张静，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，国网山东省电力公司济南供电公司，
类型：发明
国别省市：北京;11