[发明专利]一种基于社区电动汽车充电站储能配置方法

权利要求书

1.一种基于社区电动汽车充电站储能配置方法，其特征在于，所述储能配置方法基于分时段电价和存量电动汽车充电站运行参数，建立含储能全生命周期成本，设备损耗成本，充储运营收益的多目标函数，在储能充放电功率限制，储能能量，储能充放电策略的多项约束条件，利用遗传算法求解，以经济性最优为目标求解储能容量配置；所述储能全生命周期成本采用费用年值的方式计及电源投资成本，费用年值包括电源装置的一次性投资在寿命期内分摊到每年的费用与年运行维护成本之和，计算公式为：

式中：τ为年利率；y表示电源使用年限；θ＝τ(1+τ)^y/(1+τ)^y-1为折现因子，将投资成本在寿命周期内进行年化；C_p表示储能系统单位功率成本；P_e表示储能系统额定功率；C_e表示电源单位能量成本；E_e表示额定能量，C_r1为单位功率(kW)运行维护费用，C_r2为单位容量(kWh)运行维护费用；

所述设备损耗成本为配电变压器的有功损耗，有功损耗由固定损耗和可变损耗组成，固定损耗是变压器铁芯中的铁耗，与变压器的容量和电压有关；可变损耗是变压器绕组上的铜耗，与通过变压器的功率有关，

变压器有功损耗可表示为：

ΔP_t＝β²ΔP_c+ΔP₀

年损耗电量费用ΔA可以表示为：

T₁+T₂+T₃＝24

ΔA＝ΔA_g+ΔA_p+ΔA_f

β_i＝(P_ei+P_di+P_yi)/P_t

式中：T₁，T₂，T₃分别表示谷平峰时间段，k₁，k₂，k₃分别表示谷平峰时间段长度；C_bg，C_bp，C_bf分别表示谷平峰分时段电价，元/kWh；ΔP_c为变压器短路损耗，ΔP₀为变压器空载损耗；β_i为任意时段变压器负荷率；P_ei，P_di，P_yi分别表示任意时段储能，充电站，用户功率；ΔAg，ΔAp，ΔAf分别表示谷平峰时段损耗费用，P_t为配电变压器额定功率；其特征在于，所述充储运营收益包含社区内充电站、储能、用户的分时电价购电成本，变压器容量费用以及充电站向电动汽车供电和储能系统放电收益，其中储能系统放电收益包含储能系统向电动汽车充电站放电收益和峰值电价时段放电减少电量收益；

所述储能分时电价购电日成本G_e：

G_e＝G_eg+G_ep+G_ef

式中，η_ec为储能充电效率，P_ei均大于0；

所述充电站分时电价购电日成本G_d：

G_d＝0.25((∑P_dbfC_bfk_dbf+∑P_dbpC_bpk_dbp+∑P_dbgC_bgk_dbg)/η_d

G_d＝G_dg+G_dp+G_df

式中，η_d为充电站效率，k_dbg，k_dbp，k_dbf分别表示充电桩谷平峰持续的时间段长度；ΣP_dbg，ΣP_dbp，ΣP_dbf分别表示充电桩谷平峰各段时间的功率和；

所述用户分时电价购电日成本G_y3：

G_y3＝0.25((∑P_ybfC_bfk_ybf+∑P_ybpC_bpk_ybp+∑P_ybgC_bgk_ybg)/η_y

式中，η_y为用户用电效率，k_ybg，k_ybp，k_ybf分别表示充电桩谷平峰持续的时间段长度；ΣP_ybg，ΣP_ybp，ΣP_ybf分别表示用户谷平峰各段时间的功率和；

所述变压器月容量费用G_t：

P_si＝max(P_ei+P_di+P_yi)

式中，按用户最大需量C_t1元/千瓦/月和变压器容量C_t2元/千伏安/月收取变压器基本费用；P_si表示月最大负荷功率；

所述充电站日收益G_-d：

G_-d＝0.25*∑P_di*C_C

式中，ΣP_di表示充电站日分时段功率总和，C_c为充电单价，元/kWh；

所述储能系统放电节省G_-e：

G_-e＝G_-ed+G_-ef

所述充储运营收益：

G₃＝G_e+G_d+G_y3+G_t+G_-e+G_-d。