【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光储充放集成系统以及经济运行控制，具体涉及一种磁耦合型光储充放集成装置以及经济运行控制方法。
技术介绍
1、作为我国能源转型、产业升级的关键赛道，近年来，电动汽车产业蓬勃发展，但同时大规模电动汽车无序充电也对电网运行带来严峻挑战。在此背景下，光储充一体化电站通过对分布式光伏、储能、充电设施协同调度及互补运行，可有效缓解无序充电行为对电网冲击，提升充电站电力友好性能，是解决电动汽车大规模接入引起电网安全稳定问题的有力手段。然而，现阶段光储充设备普遍存在运行可靠性差、资源利用率较低、经济运营能力较弱等突出问题，未能充分发挥负荷侧柔性资源调节潜力，对电网运行支撑作用有限。因此，有必要对光储充放一体化集成系统设计方式以及运行控制方式进行优化提升。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于提供一种磁耦合型光储充放集成装置，可以根据磁耦合型集成装置额定容量，灵活配置光储充终端设备额定功率等级以及连接形式，满足光储充系统低成本、高可靠、高能效运行需求。
2、本专利技术的另一目的在于提供一种光储充放经济运行控制方法，以实现光储充、放多种能量形式的灵活、经济、智能调度。
3、本专利技术的目的可以这样实现，设计一种磁耦合型光储充放集成装置，包括磁耦合型集成装置、光储充多类型终端设备以及光储充协同控制装置，所述磁耦合型集成装置包括依次连接的多绕组变压器、双向ac/dc变换单元、投切开关矩阵，双向ac/dc变换单元包括若干组单体双向ac/dc变换模组；
5、所述光储充协同控制装置用于实时采集光储充多类型终端设备的运行状态，并基于光储充多类型终端设备的运行状态、光储充多类型终端设备额定功率等级及与双向ac/dc变换单元连接数量制定能量流调度实时策略并完成控制指令下发，预测光伏发电电量及电动汽车充放电电量，根据光伏发电电量及电动汽车充放电电量预测结果以及经济效益最优调控目标，制定光储充协同运行控制指令。
6、进一步的，所述根据磁耦合型集成装置额定容量，配置光储充终端设备的额定功率等级以及与双向ac/dc变换单元连接数量，具体包括：
7、步骤1.1：计算磁耦合型集成装置额定容量：p0=ppm*npm，p0表示磁耦合型集成装置额定容量，ppm表示单体双向ac/dc变换单元模块额定功率，npm表示双向ac/dc变换单元模块总数量；
8、步骤1.2：计算双向充放电设备与双向ac/dc变换单元连接数量，累计配置双向充放电设备na_ev组，其中每一组双向充放电设备需要与nev组双向ac/dc变换模组连接，nev计算方式为：
9、
10、其中，pev表示每一组双向充放电设备额定充放电功率，且全部双向充放电设备总功率na_ev*pev≤p0；
11、步骤1.3：计算光伏发电设备与双向ac/dc变换单元连接数量。光伏发电设备需要与npv组双向ac/dc变换模组连接，npv计算方式为：
12、
13、其中，ppv表示光伏发电设备最大发电功率，且ppv≤p0；
14、步骤1.4：计算储能设备与双向ac/dc变换单元连接数量，储能设备需要与nba组双向ac/dc变换模组连接，nba计算方式为：
15、
16、其中，pba表示储能设备额定充放电功率，且pba≤p0；
17、步骤1.5：计算单体双向ac/dc变换模组复用次数，根据步骤1.2、1.3、1.4中所计算的光储充多类型终端设备与双向ac/dc变换单元连接数量，计算单体双向ac/dc变换模组复用次数nrep，其计算公式为：
18、nrep=(na_ev*nev+npv+nba)/npm。
19、进一步的，所述基于光储充多类型终端设备的运行状态、光储充多类型终端设备额定功率等级及与双向ac/dc变换单元连接数量制定能量流调度实时策略并完成控制指令下发，具体包括：
20、步骤4.1、光伏发电设备实时调度：光储充协同控制装置采集t时刻光伏发电设备运行功率ppv_t，且规定ppv_t≥0，控制与其连接的npv组双向ac/dc变换模组中npv_t个工作于逆变状态，并保持最大功率点跟踪运行模式，保障最大限度利用光伏发电能量，其中，npv_t计算公式为：
21、
22、步骤4.2、双向充放电设备运行状态监测：光储充协同控制装置检测t时刻所有双向充放电设备的运行状态，其中，运行于放电状态的双向充放电设备为ndc组，运行于充电状态的双向充放电设备为nc组，运行于故障状态或闲置状态的双向充放电设备为nf组，且ndc+nc+nf=na_ev，na_ev表示双向充放电设备总数量；
23、步骤4.3、双向充放电设备运行功率计算：计算全部双向充放电设施等效实时运行功率：
24、a)运行于放电状态的ndc组双向充放电设备累计功率，其中pdc_i表示第i台双向充放电设备实时放电功率，且规定pdc_i＜0；
25、b)运行于充电状态的nc组双向充放电设备累计功率，其中pc_j表示第j台双向充放电设备实时充电功率，且规定pc_j＞0；
26、c)运行于故障状态或闲置状态的nf组双向充放电设备累计功率pf_ev=0；
27、d)t时刻全部na_ev组双向充放电设备累计充放电功率：；若pev_t＜0，则表示全部双向充放电设备等效为放电；若pev_t＞0，则表示全部双向充放电设备等效为充电；若pev_t=0，则表示全部双向充放电设备等效为闲置状态；
28、步骤4.4、光伏发电设备与双向充放电设备联合调度：比较t时刻步骤4.1中光伏发电设备运行功率ppv_t与步骤4.3中双向充放电设备累计充放电功率pev_t大小：
29、a)若ppv_t≥pev_t≥0，则利用光伏发电功率为电动汽车进行充电，且剩余发电功率为（ppv_t-pev_t），采用余电上网或用于储能设备充电，执行步骤4.5.1；
30、b)若pev_t＞ppv_t≥0，则利用光伏发电功率为电动汽车进行充电，且剩余充电功率为（pev_t-ppv_t），需从电网或储能设备获取，执行步骤4.5.2；
31、c)若ppv_t＞0＞pev_t，则光伏发电功率以及电动汽车放电功率为（ppv_t-pev_t），采用余电上网或用于储能设备充电，执行步骤4.5.3；
32、步骤4.5、光储充多能量流实时协同调度，具体包括：
33、步骤4.5.1：光伏发电功率在满足电动汽车充电需求同时，剩余电能可采用余电上网或用于储能设备电能补充；判断t时刻，储能设备是否允许充电：若储能电池实时容量soct小于储能电池最大电量so本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种磁耦合型光储充放集成装置，其特征在于，包括磁耦合型集成装置、光储充多类型终端设备以及光储充协同控制装置，所述磁耦合型集成装置包括依次连接的多绕组变压器、双向AC/DC变换单元、投切开关矩阵，双向AC/DC变换单元包括若干组单体双向AC/DC变换模组；
2.如权利要求1所述的磁耦合型光储充放集成装置，其特征在于，所述根据磁耦合型集成装置额定容量，配置光储充终端设备的额定功率等级以及与双向AC/DC变换单元连接数量，具体包括：
3.如权利要求1所述的磁耦合型光储充放集成装置，其特征在于，所述基于光储充多类型终端设备的运行状态、光储充多类型终端设备额定功率等级及与双向AC/DC变换单元连接数量制定能量流调度实时策略并完成控制指令下发，具体包括：
4.如权利要求1所述的磁耦合型光储充放集成装置，其特征在于，所述根据光伏发电电量及电动汽车充放电电量预测结果以及经济效益最优调控目标，制定光储充协同运行控制指令，具体包括：
5.一种磁耦合型光储充放集成装置经济运行控制方法，其特征在于，应用如权利要求1-4中任一项所述的磁耦合型光储充放集成
6.如权利要求5所述的磁耦合型光储充放集成装置经济运行控制方法，其特征在于，所述实时采集光储充多类型终端设备的运行状态，具体包括：
7.如权利要求6所述的磁耦合型光储充放集成装置经济运行控制方法，其特征在于，所述基于光储充多类型终端设备的运行状态、光储充多类型终端设备额定功率等级及与双向AC/DC变换单元连接数量制定能量流调度实时策略并完成控制指令下发，具体包括：
8.如权利要求5所述的磁耦合型光储充放集成装置经济运行控制方法，其特征在于：所述预测光伏发电电量，具体包括：
9.如权利要求5所述的磁耦合型光储充放集成装置经济运行控制方法，其特征在于：所述预测电动汽车充放电电量，具体包括：
10.如权利要求5所述的磁耦合型光储充放集成装置经济运行控制方法，其特征在于，所述根据光伏发电电量及电动汽车充放电电量预测结果以及经济效益最优调控目标，制定光储充协同运行控制指令，具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种磁耦合型光储充放集成装置，其特征在于，包括磁耦合型集成装置、光储充多类型终端设备以及光储充协同控制装置，所述磁耦合型集成装置包括依次连接的多绕组变压器、双向ac/dc变换单元、投切开关矩阵，双向ac/dc变换单元包括若干组单体双向ac/dc变换模组；
2.如权利要求1所述的磁耦合型光储充放集成装置，其特征在于，所述根据磁耦合型集成装置额定容量，配置光储充终端设备的额定功率等级以及与双向ac/dc变换单元连接数量，具体包括：
3.如权利要求1所述的磁耦合型光储充放集成装置，其特征在于，所述基于光储充多类型终端设备的运行状态、光储充多类型终端设备额定功率等级及与双向ac/dc变换单元连接数量制定能量流调度实时策略并完成控制指令下发，具体包括：
4.如权利要求1所述的磁耦合型光储充放集成装置，其特征在于，所述根据光伏发电电量及电动汽车充放电电量预测结果以及经济效益最优调控目标，制定光储充协同运行控制指令，具体包括：
5.一种磁耦合型光储充放集成装置经济运行控制方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：凌在汛，向慕超，崔一铂，刘曼佳，刘鸣柳，吴笑民，成诚，陈文，易忱，金晨，阮佳楠，鲁金华，丁永盛，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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