[发明专利]基于充放储一体化电站调度的微网经济运行方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微网运行优化技术，特别涉及一种基于充放储一体化电站调度的微网经济运行方法。

背景技术

电动汽车(EV,electric vehicle)作为我国战略性新兴产业得到大力发展，未来规模化电动汽车通过电网直接充电并不能有效降低碳排放，摆脱或减轻对化石燃料的依赖。将电动汽车接入微网，并进行集群充放电控制，将取得诸多效益：1）通过可再生能源与充放电设施有机集成，提高电动汽车清洁能源利用率，降低碳排放量；2）将众多动力电池组成具有一定储能容量的电动汽车充换电站(BCSS, Battery Charge-Swap Station)，方便统一控制管理，减小大量电动汽车接入微网产生的负面效应；3）有效发挥动力电池(PB, power battery)的储能能力，使微网更加灵活可控，提高可再生能源接纳能力。而如果将储能电站(ESS, Energy Storage Station)和电动汽车充换电站建在一起，组成融合了充电站、换电站和储能站功能的电动汽车充放储一体化电站(CDSIS, Charging-Discharging-Storage Integrated Station)，不仅节省建设投资，方便检修维护，而且动力电池处于闲置状态可为储能站提供调节容量支撑，不能满足动力需求后可回收为储能电池(SB, Storage Battery)梯次使用，从而提高了利用效率。对于储能站而言，通过灵活控制，为充换站提供安全稳定的充放电环境，延长了动力电池的池使用寿命。因此，建设充放储一体化电站可以提高储能站和充换站的综合效益。

发明内容

本发明是针对电动汽车充换站和储能站建在一起协调调度具体有很高的优越性问题，提出了一种基于充放储一体化电站调度的微网经济运行方法，通过对储能站和充换站协调优化调度，实现微网经济运行，并使得储能站和换电站相互提供支撑。

本发明的技术方案为：一种基于充放储一体化电站调度的微网经济运行方法，将电动汽车充换电站和蓄电池储能站组合在一起构成充放储一体化电站，即CDSIS，并接入微网，CDSIS作为储能系统整体优化其有功无功出力，同时协调调度内部蓄电池储能站ESS和电动汽车充换电站BCSS充放电；根据峰谷时段电价差异，运行周期一天分为24个时段进行优化，优化联络线交互功率和燃料电池FC出力，调度CDSIS低储高发套利，具体调度策略如下：

1）对于光伏和风机优先利用其出力并跟踪控制最大功率输出；微型燃气轮机采取以热定电方式，由热负荷确定输出电功率；

2）每一时段：在不安排FC有功出力的情况下对微网系统进行潮流计算，若能满足潮流约束，则根据调度需求决定FC是否输出有功，否则安排FC有功无功同时出力；

3）低电价且微网负荷较轻时段：CDSIS在满足荷电量及功率约束下优先充电；

4）平电价且负荷较重时段：优先利用联络线功率满足负荷需求，比较高电价和储发成本：若储发成本较高，则CDSIS不安排充电且联络线功率不能满足的负荷由CDSIS优先补充；若储发成本较低，则在满足负荷需求后优先调用储发成本较低的微源对CDSIS继续充电；

5）高电价且负荷较重时段：在满足功率和荷电量约束下优先调用CDSIS放电；比较高电价和FC发电成本，若FC发电成本较低，则在满足FC功率约束下增加FC有功出力，否则FC只需维持系统有功无功平衡；

6）优化周期末时段：判断CDSIS当前荷电状态，在满足功率约束下安排充、放电，并协调调度BCSS和ESS，使CDSIS实现周期始末荷电量平衡；

ESS、BCSS协调调度策略：

a）负荷较轻且低电价时段：调度CDSIS充电时，优先安排BCSS充电，以满足后续时段换电需求；

b）负荷较重且平电价时段：调度CDSIS充电时，根据BCSS调度策略，若BCSS需要优先充电则优先安排BCSS充电，否则安排ESS优先充电；调度CDSIS放电时，优先安排ESS放电，以减少动力电池的充放电次数；

c）周期末时段：优先优化BCSS使其接近初始运行状态，然后安排ESS在满足功率和荷电量约束下充、放电，实现CDSIS周期始末荷电量平衡。

所述BCSS调度策略：为满足BCSS内动力电池充放电的持续性，采用滑动窗口法安排动力电池充放电，如下：