基于分布鲁棒联合机会约束的光储充电站滚动优化调控模型

随着电动汽车的普及和清洁能源装机容量的日益增加,光储充电站展现出广阔的应用前景。针对电动汽车随机接入影响下光储充电站功率难以精准调控的问题,提出基于分布鲁棒联合机会约束(DRJCC)的光储充电站滚动优化调控模型。将基于混合整数规划(MIP)的精确DRJCC模型、基于CVaR-Slim凸松弛的DRJCC模型、基于Bonferroni不等式的DRJCC模型进行对比,通过算例分析验证了所提优化调控模型的有效性。算例分析表明,所提基于CVaR-Slim凸松弛的DRJCC模型能够同时满足更多电动汽车的充电需求。

提升光储充电站运行效率的多目标优化配置策略

光储充电站的运行效率直接影响到其经济效益及电网侧的电能质量。针对在进行容量配置时对运行效率考虑不足会导致非必要的电能损耗,文中提出一种提升光储充电站运行效率的多目标优化配置策略。通过分析光储充电站变换器与内源线路功率损耗对于运行效率的影响,提出充电站的运行效率评估指标与计算方法,并讨论光储充电站运行效率对其容量配置的影响。建立以充电站经济效益、运行效率、电网侧峰谷供电功率补偿能力最佳为优化目标的多目标容量优化配置策略。针对优化目标特性,提出一种改进二代非支配排序遗传算法得到优化策略求解方法。选取中国西南地区某典型光储充电站运营场景,通过算例验证了优化策略的有效性与优越性。

计及全生命周期成本的公交光伏充电站储能优化配置方法

“双碳”目标下城市公交车全面推进电动化,公交光伏充电站面临并网点负载压力大、运营成本高的问题。提出公交光伏充电站储能优化配置方法。基于大量的调研数据分析公交充电负荷特性,构建公交光伏充电站典型运行场景;综合考虑充电站运营商利益、公共交通通勤需求以及并网点的容量限制,构建计及全生命周期成本的公交光伏充电站电池储能优化配置双层模型。以北京某在营公交充电站为算例,验证了所提配置方法的有效性,量化评估了光伏发电余量上网、公交车充电策略、电网电价及电池购置价格等因素对充电站配置储能运营经济性的影响。

含电动船充电站的海岛光储微网系统容量优化配置

海岛光储微电网作为电动船充电站的主要电能来源,其容量配置受到电动船需求不确定性的影响。提出了含电动船充电站的海岛光储微网系统容量优化配置方法。首先,结合电动船的用能特点对其充电站的电能需求进行分析;然后,以综合经济成本最小化为目标函数构建了考虑电动船能耗不确定性的海岛光储微网容量配置鲁棒优化模型;最后,通过仿真实验验证了本文构建模型的有效性和合理性。仿真结果表明,所提模型得到的微网容量配置方案可以有效保证电动船的电能供应,方案的选择与决策者对供能可靠性和经济成本的偏好程度有关。

动态能源与地理信息融合的光储充电站电动汽车充电路径引导

电动汽车(EV)的出行、充电行为在对交通系统运行规律造成影响的同时,也使得能源网络负荷的时空分布发生改变。为此,考虑光储充一体化系统的特点,结合大规模EV、区域路网、配电网以及光储充电站的动态信息,构建了精细化的车-站-路-网动态融合模型;在此基础上,分别从用户、交通路网、电网3个角度构建包含行程时间、交通拥堵情况、电网稳定性的多目标优化函数。针对当前模型的高复杂度,运用分层规划和双向搜索思路对LPA*路径规划算法进行改进,从而实现动态环境下的充电路径引导。以某市一区域路网为例进行仿真,结果表明:与现有的策略相比,所提充电路径引导策略能很好地解决因EV充电带来的局部道路拥挤、区域光储能源消纳不均衡等问题。

电动汽车集成一体式充电站设计

介绍了一种电动汽车集成一体式充电站的设计,解决了传统电动汽车充电站占地面积大、建设周期长、充电桩扩展难等问题,并且采用高度集成化的设计,可使运营商在场站迁移时大大减少损失。除此之外,本充电站还配置了光伏发电系统、储能系统,在利用清洁能源实现节能减排的同时,还可缓解集中使用充电桩时对电网产生的冲击。

计及碳排放流的光储充一体化电站及加氢站协同规划

随着“双碳”目标的深入推进,新能源汽车的发展成为解决交通-能源领域碳排放问题的重要途径。文中提出一种计及碳排放流的光储充一体化电站和汽车加氢站的联合规划方法。首先,采用蒙特卡洛方法对新能源汽车的时空特性进行随机抽样,考虑充能站位置、规模和能源供应等因素,以系统经济性最优为目标建立规划模型。然后,引入碳排放流理论,结合潮流计算及电力网络分析方法,将碳排放成本纳入目标函数。最后,以中国南方地区某城市片区主动配电网为例,对不同光伏出力、新能源汽车渗透率场景的规划结果进行分析,验证了所提方法的有效性。

光伏储能系统在直流快速充电站中的应用

光伏储能系统是一种将太阳能转化为电能并存储起来的技术,在直流快速充电站中有着广阔的应用前景。主要论述光伏储能系统工作原理和光伏储能系统在直流快速充电站中的实践应用,探讨光伏储能系统在直流快速充电站中的挑战,分析光伏储能系统在直流快速充电站中的发展前景。研究表明,光伏储能系统可以减轻电网负荷压力,提高电能利用率,减少对化石燃料的依赖,而系统效率、储能成本和环境适应性是目前急需解决的问题,需要进一步研究和技术革新。

含光储充一体化电站的城市交直流混合配电网韧性提升策略

近年来,频发的极端事件给配电网带来了巨大损失,因此配电网韧性提升极为重要。随着分布式光伏、储能及电动汽车等直流源荷的大量增加,城市配电网的形态正在从交流向交直流混合配电网转变。直流线路具有互联灵活的优势,能够打破交流配电网辐射状运行瓶颈实现灾后灵活组网,可有效提升配电网韧性。针对含光储充一体化电站的城市交直流混合配电网,提出一种能够充分考虑柔性直流互联特性与调控能力的供电恢复策略。首先,考虑灾后关键负荷与就地资源分布,提出了以直流线路为核心的应急供电恢复拓扑生成方法;其次,基于交直流恢复拓扑,建立了一种配电网两阶段韧性提升优化模型,第1阶段以最大程度保障重要负荷供电为目标优化负荷恢复次序,第2阶段以网络损耗最小为目标优化光储充一体化电站应急电源功率。算例结果表明,所提策略能够充分利用直流灵活互联能力及光储充一体化电站功率支撑能力恢复关键负荷,两阶段故障恢复方法具有良好的可行性与适应性。

面向汽车充电预约的光储充电站能量调度策略

光储充电站(PSCS)的规模化部署是电动汽车(EV)快速普及的关键因素。合理规划光储充电站的运行模式并有效调度多种能源,优化需求供给链,最大化运行效益,是光储充电站可持续运营发展的重点。针对目前光储充电站需求侧的不确定性和供给侧的协调性问题,面向汽车充电预约场景,在需求侧综合考虑汽车充电需求和剩余停车时长等因素,决策相应EV的充电方式。在供给调度侧设计一种基于带精英策略的遗传混合递推算法(EGAHR)进行能量优化调度,以最小化电网取电费用。以EV充电时间片为基本调控时间单元,通过协调需求侧和供给侧的调度信息,合理调度光伏、储能、电网等能源的能量,满足当前时间片内EV充电需求的同时优化系统电费。实验结果表明,基于EGAHR算法的策略相比基于遗传算法、灰狼算法、粒子群算法等经典算法的能量调度策略节约了2.1%~21.9%的充电成本。另外,EGAHR算法可以为多种不同的EV充电模型和差异化电价趋势模型提供参考,为PSCS合理配备储能系统和光伏提供科学经济的部署方案。

成品油销售企业“光伏+”模式收益计算和管理策略分析

中国石油山东销售分公司依托现存加油站建设光伏项目,探索“光伏+”应用模式。通过及时跟进山东电价政策,用发展的眼光建立数学模型,以2023年3月电价为例计算了新电价规则下的光伏度电收益,对比了电价规则改动前后收益变化。通过遗传算法,发展了一套具有可迁移性的“光储充一体”系统电量管理策略的开发方法;精细计算了“光伏+储能”“光伏+充电”“光伏+储能+充电”模式下的光伏发电收益和储能收益,为未来的投资计划给出了定量参考。

考虑多模式融合的光储充电站储能系统优化运行策略

针对储能系统单一运行模式难以满足光储充电站多类技术需求的问题,提出一种考虑多模式融合的光储充电站储能系统优化运行策略。首先,分析光储充电站储能系统典型运行模式,在此基础上进行储能系统多模式融合设计;其次,建立不同模式下光储充电站储能系统运行模型,进一步提出多模式融合的光储充电站储能系统优化运行策略;最后,基于上海某光储充电站24 h运行曲线,对所提策略进行仿真与实验分析。结果表明:所提策略可降低光储充电站并网负荷波动和储能系统能量平衡用电成本,提升光储充电站运行效益。

含CVaR及增广ε-约束法的多目标光储充电站容量优化配置

电动汽车充电需求和光伏出力的不确定性使光储充电站的收益存在一定的不确定性。为了量化该不确定性给光储充电站收益带来的影响,即收益的CVaR值,建立了含收益和CVaR的光储充电站多目标容量优化配置模型。模型中CVaR函数为条件风险价值量化的投资商的预期收益,收益期望值函数为考虑充电需求和光伏出力典型场景下的收益与其概率乘积之和,结合增广ε-约束法以收益为主目标,将预期收益CVaR次要目标作为约束。求解模型获得不同风险偏好下收益期望值和预期收益CVaR的pareto前沿以及对应的配置容量,采用熵权-TOPSIS法筛选出客观决策方案。相较于传统风险管理中的线性加权法,增广ε-约束法处理目标后可得到更具分布性以及边界最优性的前沿,能够映射出多目标问题的实际pareto前沿,提供收益期望值和预期收益CVaR划分更细致的投资方案。

耦合氢能的光储充电站多目标优化配置策略

单独规划充电站和加氢站会占用多余土地,导致投资成本较高。为此,提出了耦合氢能的光储充电站设计思路,并对其多目标优化配置进行研究。构建耦合氢能的光储充电站结构,建立充电站中主要设备的模型,设计充电站的工作模式;以最小化年建设成本、年弃光与失负荷成本、年总排放成本为目标,建立充电站的多目标优化配置模型,并采用基于聚类算法改进参考点约束的第三代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)进行求解;通过MATLAB仿真得到综合效益最优的充电站容量配置方案,验证所提耦合氢能的光储充电站的可行性,为未来的电-氢能源系统的发展提供借鉴与参考。

直流充电技术研究及应用探索

现阶段中国新能源汽车充电存在基础设施不足、充电慢等问题,本文根据“十四五”充电设施发展规划,开展直流充电技术研究。首先分析直流充电桩的工作原理,然后根据功率和能量流动需求确定直流充电模块的AC/DC、DC/AC变换电路,并且提出光储充电站的应用架构。最后通过仿真,验证了直流充电模块的有效性,且提出的光储充一体化系统可促进可再生能源就地消纳。

林区生态观测站光储单元协调控制器设计

在现有林区生态观测站中,存在着蓄电池频繁充放电影响自身寿命和系统运行效率低等问题。针对这些问题,设计了基于DSP+FPGA硬件控制架构的光储能单元协调控制器。该控制器根据林区光照特点与负荷用电需求,将光储单元与负荷的功率作为协调控制判据,采用多工作模式组合的协调控制方法,确保在系统电压稳定前提下实现尽量优先利用光伏电池直接为负荷供电,同时在光照充足时蓄电池进行下垂充电和三阶段快速充电,以均衡蓄电池SOC,提高系统续航能力。最终,经硬件在环实验,验证了所设计控制器的有效性。

光储充一体化电站优化策略研究

光储充一体化电站利用光伏和储能平衡电动汽车充电负荷,有效降低大规模电动汽车对电网资源的占用。本文针对光储充一体化电站的规划需求,建立了光伏、基于寿命预测的储能模型,以最大化光储充一体化电站的净收益为目标,以设备运行和功率平衡为约束,建立了光储充一体化电站设备优化配置模型,并采用遗传算法进行求解,最后通过某光储充一体化能源站为研究对象验证该方法的有效性。

基于电池荷电状态的光伏电站储能系统调控的研究

基于光伏电站输出功率平滑既有控制策略的因素对平滑效果的消极影响,提出一种可以有效避免平滑效果差、提升储能系统稳定性,优化整体光伏电站储能效果的多目标控制优化策略。该控制策略在光伏电站储能系统的运行过程中能够起到抑制输出功率波动的作用,同时能够精准控制电池荷电状态(SOC)值的变化,避免运行过程中储能电池的无序冲放。能够达成提升系统运行质量、延长电池运行寿命的目的。

低碳场景下光储充联合系统经济性分析

文章针对电动汽车充换电站应用场景,在低碳视角下建立了光储充联合系统经济分析模型。该模型合理评估了光伏发电与电池储能投资成本、年运行成本、延缓电网升级改造效益、节能减排收益和发电收益,提出了在考虑系统功率平衡、光伏及储能运行约束条件下的联合系统年总收益测算方法。以重庆市某充电站为例对经济分析模型进行了研究,结果表明此应用场景下光储充联合系统具有一定的经济效益,延缓电网改造升级是当前主要的收益点,随着碳交易市场的进一步完善,联合系统的经济效益将出现新的增长点。同时,联合系统的经济效益与电池储能使用寿命密切相关,应合理配置电池储能容量规模并优化其充放电运行策略。

考虑光伏运行风险的光储充电站双层规划优化模型

光储充电站的容量规划与运行优化是一个多时间尺度的问题,因此提出一种考虑光伏运行风险的光储充电站双层规划优化模型。首先,考虑到双层规划优化中两种时间尺度优化问题特征,建立含上层年时间尺度规划与下层日调度周期优化的双层规划优化模型。其次,根据光伏出力预测误差概率分布,将光伏出力分为3种情况,利用期望值分别计算光伏出力预测误差导致的弃光和切负荷风险费用,同时提出考虑光伏出力预测误差的储能风险运行策略。最后,采用蒙特卡洛方法预测电动汽车充电负荷曲线。调用MATLAB中CPLEX求解器求解模型。仿真结果表明,考虑光伏出力预测误差后,光伏配置容量较为保守,且储能配置容量增加,减少了弃光和切负荷情况的发生。