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一种含移动储能充电的综合能源系统规划方法技术方案

技术编号:39651437 阅读:13 留言:0更新日期:2023-12-09 11:19
本发明专利技术公开了一种含移动储能充电的综合能源系统规划方法,能够有效提升系统各指标性能表现,实现

【技术实现步骤摘要】
一种含移动储能充电的综合能源系统规划方法


[0001]本专利技术属于能源系统领域,具体涉及一种含移动储能充电的综合能源系统规划方法


技术介绍

[0002]随着电动汽车的保有量持续高速增加,配套充电设施的建设问题也随之而来

固定充电站建设受到预算

场地和电网基础设施等限制因素,导致其选址

经济效益等方面不太理想,同时也面临着充电时间长

充电地点不方便等挑战

作为固定充电站的有效补充,移动充电站通过在电动汽车用户方便的时间和地点提供充电服务,在缓解电动汽车充电发挥着重要作用

现有技术中很少考虑在
IES
中耦合移动储能充电站模型,或是只单独考虑移动储能充电站,没有将移动储能充电站的利润最大化


技术实现思路

[0003]针对以上问题,本专利技术提出一种含移动储能充电的综合能源系统规划方法,通过构建移动储能充电站
(MCS)
模型,并将该模型耦合进综合能源系统
(IES)
中,建立
IES

MCS
模型,能够有效提升系统各指标性能表现,实现系统经济利益进一步提高

[0004]本专利技术提出一种含移动储能充电的综合能源系统规划方法,具体设计方案如下:
[0005]步骤1,建立移动储能充电站
(MCS)
模型;
[0006]步骤2,将上述建立的移动储能充电站
(MCS)
模型耦合进综合能源系统
(IES)
中,建立考虑电负荷以及热负荷的
IES

MCS
模型;
[0007]步骤3,以年运行成本节约率

一次能源节约率

二氧化碳减排率为目标函数,综合能源系统的设备配置为变量,设置约束条件,采用改进型粒子群算法作为求解算法进行优化配置求解

[0008]进一步地,所述步骤1中建立移动储能充电站
MCS
模型;具体步骤如下:
[0009]移动储能充电车
(MCV)
的目标函数定义如下式所示:
[0010][0011]式中表示
MCV
的能量成本,表示电池折旧陈本,
Ω
mcs
表示移动储能充电站,即移动储能充电车集合;
[0012]MCV
的能量成本与电池折旧成本具体如下式所示:
[0013][0014][0015]式中,代表
t
时刻
MCV
j
自充电功率,
α
j
为电池折旧系数,代表
MCV
收取的电费价格;
[0016]下式分别为
MCV
自充电功率约束与
MCV
储能能量约束:
[0017][0018][0019]其中为
MCV
j
的自充电功率上限,为二进制变量,时,代表
MCV
j
正在自充电,时,表示
MCV
j
不在自充电;为
MCV
储能能量上下限;
[0020]自充电功率
MCV
在每一个时间步长的
SOC
由下式确定:
[0021][0022]上式为
MCV
储能初始能量,为充电效率;
[0023]下式为
MCV
j
自充电能量总需求:
[0024][0025]因此,整个
MCS
花费的总能量为:
[0026][0027]进一步地,所述步骤2中将上述建立的移动储能充电站
(MCS)
模型耦合进综合能源系统
(IES)
中,建立考虑电负荷以及冷负荷的
IES

MCS
模型;具体步骤如下:
[0028]将上述建立的移动储能充电站
(MCS)
模型耦合进综合能源系统
(IES)
中,
IES

MCS
中的设备分为生产型设备和转换型设备,生产型设备包括:微型燃气轮机
(MGT)、
光伏发电板
(PV)、
燃烧锅炉
(AB)
;转换型设备包括:移动储能
(MCV)
与固定储能
(FC)、
电制冷机
(EC)、
储热罐
(TA)、
换热器
HE
;系统工作的基本流程表述为:系统将优先使用新能源设备产生的能量,并将多余的能量储存在储能设备中,新能源供能不足时也优先由储能设备供能,当上述设备皆无法满足用户需求时,
IES

MCS
将从电网购电或启动燃气轮机补燃;
[0029]分别选取运行成本节约率
ATCSR、CO2
减排率
CDESR、
能源节约率
PECSR
作为评价指标;
ATCSR

IES

MCS
相对于传统
SP
系统的总成本节约量与传统
SP
系统的总成本之比,表示为:
[0030][0031]其中
ATCSP、ATC
IES

MCS
分别为传统
SP
系统的总成本
、IES

MCS
的总成本,
ATCSR
由购电购气费用

设备运行费用

设备购买费用

弃风光惩罚组成;
[0032]CDESR

IES

MCS
相对于传统
SP
系统的
CO2
减排量与传统
SP
系统的
CO2
排放量之比,表示为:
[0033][0034]其中
CDESP、CDE
IES

MCS
分别为传统
SP
系统的
CO2
排放量
、IES

MCS

CO2
排放量,
CDESR
由购电折算碳排
、MGT
碳排
、AB
碳排组成;
[0035]PECSR

IES

MCS
相对于传统
SP
系统的能源节约量与传统
SP
系统的能源消耗量之比,表示为:
[0036][0037]其中
PECSP、PE本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种含移动储能充电的综合能源系统规划方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1,建立移动储能充电站
MCS
模型;步骤2,将上述建立的移动储能充电站
MCS
模型耦合进综合能源系统
IES
中,建立考虑电负荷以及热负荷的
IES

MCS
模型;步骤3,以年运行成本节约率

一次能源节约率

二氧化碳减排率为目标函数,综合能源系统的设备配置为变量,设置约束条件,采用改进型粒子群算法作为求解算法进行优化配置求解
。2.
根据权利要求1所述的一种含移动储能充电的综合能源系统规划方法,其特征在于,所述步骤1中建立移动储能充电站
MCS
模型;具体步骤如下:移动储能充电车
MCV
的目标函数定义如下式所示:式中表示
MCV
的能量成本,表示电池折旧陈本,
Ω
mcs
表示移动储能充电站,即移动储能充电车集合;
MCV
的能量成本与电池折旧成本具体如下式所示:的能量成本与电池折旧成本具体如下式所示:式中,代表
t
时刻
MCV
j
自充电功率,
α
j
为电池折旧系数,代表
MCV
收取的电费价格;下式分别为
MCV
自充电功率约束与
MCV
储能能量约束:储能能量约束:其中为
MCV
j
的自充电功率上限,为二进制变量,时,代表
MCV
j
正在自充电,时,表示
MCV
j
不在自充电;为
MCV
储能能量上下限;自充电功率
MCV
在每一个时间步长的
SOC
由下式确定:上式为
MCV
储能初始能量,为充电效率;下式为
MCV
j
自充电能量总需求:因此,整个
MCS
花费的总能量为:
3.
根据权利要求2所述的一种含移动储能充电的综合能源系统规划方法,其特征在于,所述步骤2中将上述建立的移动储能充电站
MCS
模型耦合进综合能源系统
IES
中,建立考虑电负荷以及冷负荷的
IES

MCS
模型;具体步骤如下:将上述建立的移动储能充电站
MCS
模型耦合进综合能源系统
IES
中,
IES

MCS
中的设备分为生产型设备和转换型设备,生产型设备包括:微型燃气轮机
MGT、
光伏发电板
PV、
燃烧锅炉
AB
;转换型设备包括:移动储能
MCV
与固定储能
FC、
电制冷机
EC、
储热罐
TA、
换热器
HE
;系统工作的基本流程表述为:系统将优先使用新能源设备产生的能量,并将多余的能量储存在储能设备中,新能源供能不足时也优先由储能设备供能,当上述设备皆无法满足用户需求时,
IES

MCS
将从电网购电或启动燃气轮机补燃;分别选取运行成本节约率
ATCSR、CO2
减排率
CDESR、
能源节约率
PECSR
作为评价指标;
ATCSR

IES

MCS
相对于传统
SP
系统的总成本节约量与传统
SP
系统的总成本之比,表示为:其中
ATCSP、ATC
IES

MCS
分别为传统
SP
系统的总成本
、IES

MCS
的总成本,
ATCSR
由购电购气费用

设备运行费用
...

【专利技术属性】
技术研发人员:段苏东张忠会王昭军周庆熊骁跃宋海苗
申请(专利权)人:南昌大学
类型:发明
国别省市:

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