[发明专利]一种基于电动汽车与储能电池协同调度的能量管理方法

权利要求书

1.一种基于电动汽车与储能电池协同调度的能量管理方法，其特征在于，所述能量管理方法基于家庭能量管理系统，所述家庭能量管理系统包含互联网云端、家庭能量管理控制器、单向电表、双向电表、光伏发电系统、储能电池、电动汽车、智能插座和负荷；互联网云端实时更新电价、天气信息，使家庭能量管理控制器与上级电网进行信息互动；双向电表实现家庭与电网双向传输计量，智能插座控制对应负荷的启停；家庭能量管理控制器通过收集上层电网的日前电价、用户负荷偏好信息，在满足约束条件基础上计算最优调度策略；

所述能量管理方法具体包括如下步骤：

步骤(1)、判断光伏出力总和是否大于等于负荷总功率，若是，进入步骤(2)，若否，进入步骤(6)；

步骤(2)、判断SOC_E(t-1)＜SOC_Ea是否成立，若成立，按照电动汽车功率约束进行充电，并进入步骤(3)；若不成立，停止对电动汽车充电，并进入步骤(5)；SOC_E(t-1)为t-1时刻的动力电池SOC，SOC_Ea为动力电池SOC上限值；

步骤(3)、判断SOC_E(t-1)＜SOC_H是否成立，若成立，进入步骤(4)；若不成立，令SOC_Ei＝SOC_H，并进入步骤(4)；SOC_H为电动汽车离开时最小的SOC限值，SOC_Ei为动力电池SOC下限值；

步骤(4)、判断P_p(t)+P_E(t)＞P_L(t)是否成立，若成立，进入步骤(5)；若不成立，断开电动汽 车开关，结束流程；P_p(t)为t时刻的光伏发电功率，P_E(t)为t时刻的电动汽车功率，P_L(t)为负荷总功率；

步骤(5)、判断SOC_B(t-1)＜SOC_Ba是否成立，若成立，按照功率约束对电池进行充电，结束流程；若不成立，断开电池开关，结束流程；SOC_B(t-1)为t-1时刻的储能电池SOC，SOC_Ba为储能电池SOC上限值；

步骤(6)、判断R_b(t)≥R_a是否成立，若成立，进入步骤(7)；若不成立，断开电池及电动汽车开关，结束流程；R_b(t)为t时刻的电价，R_a为平均电价；

步骤(7)、判断SOC_B(t-1)≥SOC_Bi是否成立，若成立，按照电池功率约束进行放电，并进入步骤(8)；若不成立，停止对电池放电，并进入步骤(9)；SOC_Bi为储能电池SOC下限值；

步骤(8)、判断P_p(t)+P_E(t)＜P_L(t)是否成立，若成立，进入步骤(9)；若不成立，断开电动汽 车开关，结束流程；

步骤(9)、判断SOC_E(t-1)＞SOC_Ei是否成立，若成立，按照电动汽车功率约束进行放电；若不成立，断开电动汽 车开关；

为了满足家庭用户的内部功率平衡与光伏余电上网需求，家庭能量管理系统与电网进行能量交互，满足约束条件：

式中，P_L(t)为负荷总功率，P_M(t)、P_A、p_a分别表示刚性负荷功率、空调额定运行功率、柔性负荷功率；P_G(t)、P_P(t)、P_E(t)分别表示在t时刻电网交互功率、光伏发电功率、电动汽车的功率；S_A(t)、S_a(t)、S_E(t)分别表示空调、柔性负荷、电动汽车的开关状态；

家庭能量管理系统与电网交互费用为：

式中：R_b(t)为日前实时电价预测信息，R_s(t)为光伏余电上网电价；

储能装置老化费用为：

式中：f_B为储能电池价格；z为损失系数；SOH为储能电池报废容量，取0.7；将一天分为48份，单位时间段为0.5h。

2.根据权利要求1所述的一种基于电动汽车与储能电池协同调度的能量管理方法，其特征在于，储能电池满足SOC和充放电功率约束：

式中，SOC_Bi、SOC_Ba分别为储能电池SOC的下限值与上限值；SOC_B(t)为储能电池t时刻的荷电状态；P_Bd(t)、P_Bc(t)分别为电池放电功率和充电功率；S_B(t)为电池开关状态；P_B(t) 为电池充放电功率。