[发明专利]基于精准模型的光储充系统设计与运行集成优化方法

权利要求书

1.一种基于精准模型的光储充系统设计与运行集成优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

构建光伏输出功率精准预测模型；

在约束条件中考虑电动汽车有序充电策略，基于所述光伏输出功率精准预测模型，构建以光储充系统整个生命周期内的系统净现值最大化为优化目标的光储充系统设计与运行集成优化模型；

求解所述集成优化模型，获得最优的设计方案及运行策略。

2.根据权利要求1所述的基于精准模型的光储充系统设计与运行集成优化方法，其特征在于，所述光伏输出功率精准预测模型以单二极管R_P模型为基础，并通过电池光伏机理、径向基神经网络模型和天气条件历史数据对所述单二极管R_P模型中的电路参数进行校正。

3.根据权利要求2所述的基于精准模型的光储充系统设计与运行集成优化方法，其特征在于，所述光伏输出功率精准预测模型表示为：

式中，是光伏系统的输出功率，I和V分别为光伏电池的电流和电压，I_PV、I_S、R_S、R_P和a分别是光伏电池的光生电流、反向饱和电流、串联内阻、分流内阻和理想因子，基于所述电池光伏机理、径向基神经网络模型和天气条件历史数据实现校正，T_c为光伏电池的电池温度，k_B为玻尔兹曼常数，q为电子伏特常数。

4.根据权利要求2所述的基于精准模型的光储充系统设计与运行集成优化方法，其特征在于，所述天气条件历史数据包括一年内每小时的环境温度、光照辐射强度和风速。

5.根据权利要求1所述的基于精准模型的光储充系统设计与运行集成优化方法，其特征在于，所述系统净现值的计算公式为：

NPV为系统净现值，AOP和TCI分别代表系统的年度运行利润和总建设投资，CRF_l,i是在系统生命周期为l年、贴现率i时的资本回收系数。

6.根据权利要求1所述的基于精准模型的光储充系统设计与运行集成优化方法，其特征在于，所述约束条件包括功率平衡约束、有序充电约束、设计约束和运行约束。

7.根据权利要求6所述的基于精准模型的光储充系统设计与运行集成优化方法，其特征在于，所述有序充电约束基于电动汽车充电特性分布历史数据及电动汽车/充电桩行为特征的随机模拟构建，表达式包括：

式中，为在t时刻向电动汽车充电的功率，为t时刻第c个充电桩的输出功率，Δt为系统运行优化的步长，和分别为对应第c个充电桩的第v辆电动汽车的到达时刻、离开时刻和充电量，P^pile,min和P^pile,max分别代表充电桩的最小和最大输出功率，z_c,t是用于判断t时刻充电桩c是否闲置的0-1变量。

8.根据权利要求7所述的基于精准模型的光储充系统设计与运行集成优化方法，其特征在于，所述电动汽车充电特性分布历史数据包括分时的电动汽车到达充电站的时间间隔分布、充电量需求分布和在充电站的额外停留时间分布。

9.根据权利要求7所述的基于精准模型的光储充系统设计与运行集成优化方法，其特征在于，所述电动汽车/充电桩行为特征的随机模拟的实施步骤包括：

根据电动汽车充电特性分布历史数据，构建电动汽车到达时间间隔Δt_car、额外停留时间Δt_extra和充电电量需求e^pile的分布特性；

基于蒙特卡洛模拟方法生成上述特征参数的大批特性数据；

计算电动汽车充电行为的关键因素，用以构建所述有序充电约束。

10.根据权利要求1所述的基于精准模型的光储充系统设计与运行集成优化方法，其特征在于，所述约束条件为经线性化处理的线性约束条件。