光伏系统出力园区电动汽车充电方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术涉及电力系统规划与运行领域，公开一种光伏系统出力园区电动汽车充电方法、系统及存储介质，以在兼顾企业园区和电动汽车车主双方利益的前提下实现电动汽车充电优化。本发明专利技术方法包括：构建用于园区电动汽车有序充电的本地负荷功率模型；模拟电动汽车荷电状态及车主出行规律建立电动汽车充电时间模型；根据园区光照强度和温度构建园区本地的光伏系统出力模型；根据所构建的光伏系统出力模型和本地负荷功率模型，建立与电网削峰填谷相关的能量管理策略；以园区运营成本最低和园区电动汽车车主充电费用最低为目标函数建立园区的能量优化管理模型，并根据能量管理策略、电动汽车充电时间模型及相应的约束条件求解有序充电最优解。

【技术实现步骤摘要】
光伏系统出力园区电动汽车充电方法、系统及存储介质
本专利技术涉及电力系统规划与运行领域，尤其涉及一种光伏系统出力园区电动汽车充电方法、系统及存储介质。
技术介绍
随着电动汽车的推广和普及，大量电动汽车接入电网，若用户处于自由充电状态(即充电随机性和聚集性)，将会给电网带来更大负荷高峰，造成峰谷差增加、电力损耗增加、变压器过载、同时影响电网运行经济性。若对电动汽汽车充电实行有序控制策略可以避免用电重叠事件和用电高峰期，从而降低峰谷差并提高经济效益。为此，国内外展开了大量的相关性研究。电力行业等新能源发电越来越多，如光伏发电，但由于光伏出力与环境温度和光照强度密切相关，其功率输出具有随机地波动性和光照强度密切相关，将导致并网时对传统的电力系统造成冲击，引起电能质量问题。近些年，环保主题呼吁不断深入，电动汽车也随之不断的发展，但电动汽车的充电时段与人的出行习惯息息相关，具有随机性和不确定性，对电网造成很大的冲击。为此，国内外专家对电动汽车并网展开了大量的研究。文献《Combiningphotovoltaicenergywithelectricvehicles》分析比较了光伏和电动汽车在随机、智能以及V2G控制3种不同充电模式下协同调度的影响和效益，结果表明V2G和智能模式下能更好地对光伏进行消纳并起到削峰填谷地作用。文献《含高渗透率光伏发电并网型微网中的电动汽车优化调度方法》研究了电动汽车与大规模光伏发电协同增效利用的方法，提出一种以提升光伏发电利用率为目的的电动汽车优化调度模型，但并无考虑用户利益。文献Error！Referencesourcenotfound.提出了一种多情景下电动汽车与分布式光伏协同优化调度算法，以降低家庭用电费用及最大化利用光伏发电为目标。文献《基于V2G技术的电动汽车与光伏协同调度优化策略》针对工业园区的屋顶光伏以及园区居住区的电动汽车，提出一种基于V2G技术的电动汽车与光伏协同调度优化策略，以工业园区日运营成本最小为目标，但并无设计具体光伏出力策略，且仅仅考虑园区运营成本。以上文献均无具体的设计电动汽车有序充电的能量管理策略，研究对象主要针对较大的一个微电网，并没有展开对企业园区电动汽车有序充电研究，且没有具体研究园区内电动汽车用户出行规律。
技术实现思路
本专利技术目的在于公开一种光伏系统出力园区电动汽车充电方法、系统及存储介质，以在兼顾企业园区和电动汽车车主双方利益的前提下实现电动汽车充电优化，实现降低用电成本和削峰填谷的作用。为实现上述目的，本专利技术公开了一种光伏系统出力园区电动汽车充电方法，包括：构建用于园区电动汽车有序充电的本地负荷功率模型；模拟电动汽车荷电状态及车主出行规律建立电动汽车充电时间模型；根据园区光照强度和温度构建园区本地的光伏系统出力模型；根据所构建的光伏系统出力模型和所述本地负荷功率模型，建立与电网削峰填谷相关的能量管理策略；以园区运营成本最低和园区电动汽车车主充电费用最低为目标函数建立园区的能量优化管理模型，并根据所述能量管理策略、所述电动汽车充电时间模型及相应的约束条件求解有序充电最优解。与上述方法相对应的，本专利技术还公开一种光伏系统出力园区电动汽车充电系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。同理，本专利技术还公开一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述方法中的步骤。本专利技术具有以下有益效果：能在兼顾企业园区和电动汽车车主双方利益的前提下实现电动汽车充电优化，从而实现降低用电成本和削峰填谷的作用。下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是与本专利技术优选实施例公开的光伏系统出力园区电动汽车充电方法流程示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。实施例1本实施例公开一种光伏系统出力园区电动汽车充电方法，如图1所示，包括：步骤S1、构建用于园区电动汽车有序充电的本地负荷功率模型。在该步骤中，可选的，以15min为间隔，采集园区历史本地负荷功率，利用动态神经网络预测园区内未来96个点24小时的本地负荷功率数据。步骤S2、模拟电动汽车荷电状态及车主出行规律建立电动汽车充电时间模型。在该步骤中，研究分析园区电动汽车出行规律可得：(1)到达园区的时间由于现阶段国内外学者大多研究居民小区电动汽车用户出行规律，对企业园区的出行规律并未涉及。企业园区内电动汽车用户主要是园区内的上班人员，跟居民小区电动汽车用户的出行规律不同。企业园区内电动汽车车主大多是8点钟上班，会存在一个7点钟到8点钟的一个出行正态分布，最早7：00，最晚8：00，最理想的到达时间为7：45。由于预测到的数据为15min一个点，则最早、最晚和期望到达时间分别为28、31和32。(2)离开园区的时间离开园区的时间即为电动汽车用户下班时间，一到下班时间电动汽车车主就可以直接离开园区，也可以在企业园区逗留很久，没有离开的时间限制。但是下班6点之后通常为负荷高峰期，进行电动汽车充电会增大电网负荷压力，一般不进行电动汽车充电。因此，本专利技术统一将电动汽车期望离开时间设置为18：00，转换为15min制，则为72。(3)初始荷电状态和期望荷电状态优选的，本实施例根据统计经验值，可将初始荷电状态(SOC0)统一设置为0.3到0.5的随机数，并将电动汽车车主期望荷电状态(SOC1)统一设置为0.9。(4)充电时间假定充电开始时间为Ta，则通过式(1)可得到电动汽车充电结束时间Tb。Tb＝Ta+(SOC1-SOC0)·C/ηpilecha·Ponepilecha(1)式中，Tb为充电结束时间，C为电动汽车电池容量，Ponepilecha为电动汽车充电功率，ηpilecha为电动汽车充电效率。步骤S3、根据园区光照强度和温度构建园区本地的光伏系统出力模型。在该步骤中，提前采集园区位置光照强度和温度数据。光伏阵列的输出功率主要由光照强度和温度决定，相关公式描述如式(2)所示。式中，是光伏阵列在t时刻的输出功率；Pr是光伏阵列单元在标准环境下的额定功率；Rc(t)是t时刻的光照强度；Rr是标准环境下的额定光照强度；Tc(t)是t时刻的温度；Tr是标准环境下的额定温度；k是功率温度系数；npv是光伏阵列单元的数量。步骤S4、根据所构建的光伏系统出力模型和所述本地负荷功率模型，建立与电网削峰填谷相关的能量管理策略。在该步骤中，优选的，首先根据调度计划得到第t个时段内N辆电动汽车的充电功率，然后根据光伏阵列能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏系统出力园区电动汽车充电方法，其特征在于，包括：/n构建用于园区电动汽车有序充电的本地负荷功率模型；/n模拟电动汽车荷电状态及车主出行规律建立电动汽车充电时间模型；/n根据园区光照强度和温度构建园区本地的光伏系统出力模型；/n根据所构建的光伏系统出力模型和所述本地负荷功率模型，建立与电网削峰填谷相关的能量管理策略；/n以园区运营成本最低和园区电动汽车车主充电费用最低为目标函数建立园区的能量优化管理模型，并根据所述能量管理策略、所述电动汽车充电时间模型及相应的约束条件求解有序充电最优解。/n

【技术特征摘要】
1.一种光伏系统出力园区电动汽车充电方法，其特征在于，包括：
构建用于园区电动汽车有序充电的本地负荷功率模型；
模拟电动汽车荷电状态及车主出行规律建立电动汽车充电时间模型；
根据园区光照强度和温度构建园区本地的光伏系统出力模型；
根据所构建的光伏系统出力模型和所述本地负荷功率模型，建立与电网削峰填谷相关的能量管理策略；
以园区运营成本最低和园区电动汽车车主充电费用最低为目标函数建立园区的能量优化管理模型，并根据所述能量管理策略、所述电动汽车充电时间模型及相应的约束条件求解有序充电最优解。


2.根据权利要求1所述的光伏系统出力园区电动汽车充电方法，其特征在于，所述构建用于园区电动汽车有序充电的本地负荷功率模型包括：
以15min为间隔，采集园区历史本地负荷功率，利用动态神经网络预测园区内未来96个点24小时的本地负荷功率数据。


3.根据权利要求2所述的光伏系统出力园区电动汽车充电方法，其特征在于，所述模拟电动汽车荷电状态及车主出行规律建立电动汽车充电时间模型包括：
对应上班的出行时间规律设置为：最早7：00，最晚8：00，最理想的到达时间为7：45，由于预测到的数据为15min一个点，则最早、最晚和期望到达时间分别为28、31和32；
对应下班的出行时间规律设置为：统一将电动汽车期望离开时间设置为18：00，转换为15min制，则为72；以及
在所建立的点电动汽车充电时间模型中，将初始荷电状态统一设置为0.3到0.5的随机数，将电动汽车车主期望荷电状态统一设置为0.9，假定充电开始时间，根据初始荷电状态及期望荷电状态确定充电结束时间。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张帝，唐海国，朱吉然，张志丹，邓威，彭涛，康童，游金梁，齐飞，周恒逸，唐小伟，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，国网湖南省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43