一种充电站中储能系统的功率调节方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种充电站中储能系统的功率调节方法及装置，所述方法包括，获取充电站中储能系统的总需求功率，将充电站中储能系统的总需求功率代入预先建立的储能系统优化模型中，求解所述预先建立的储能系统优化模型，获取储能系统中各储能单元的功率调节指令值，其中，所述储能系统优化模型是基于储能系统总功率损耗值最小构建的。本发明专利技术提供的技术方案，在满足负荷需求的基础上，降低了储能系统的功率损耗明显减小，延长了储能电池的寿命，并且提高了充放电效率。

【技术实现步骤摘要】
一种充电站中储能系统的功率调节方法及装置
本专利技术涉及电动汽车充电设施能量管理领域，具体涉及一种充电站中储能系统的功率调节方法及装置。
技术介绍
随着化石能源的不断减少和人类对友好环境的需求的增加，新能源的应用是未来能源发展的主要趋势。新能源的应用涉及到电力领域的多个方面，主要包括发电侧和用电侧。发电侧的新能源，包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能等，我国尤其发展以太阳能和风能为主的新能源系统。用电侧的新能源应用主要体现在新能源汽车，由于电动汽车的节能环保的优点，已经渐渐成为了我国乃至全球汽车工业的主要发展方向。但是，电动汽车应用一定程度的增加电力系统的用电负荷，同时由于光伏发电、风力发电的发电出力的不确定性和随机性、以电动汽车为主的负荷具有不可预测性，导致，充电站中储能系统的功率损耗较大、储能电池寿命过短和充放电效率低的问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种充电站中储能系统的功率调节方法及装置，能够在满足负荷需求的情况下，降低充电站中储能系统的功率损耗、延长储能电池的寿命。本专利技术的目的是采用下述技术方案实现的：本专利技术提供了一种充电站中储能系统的功率调节方法，其改进之处在于，所述方法包括：获取充电站中储能系统的总需求功率；将充电站中储能系统的总需求功率代入预先建立的储能系统优化模型中，求解所述预先建立的储能系统优化模型，获取储能系统中各储能单元的功率调节指令值；其中，所述储能系统优化模型是基于储能系统总功率损耗值最小构建的。优选的，所述储能系统优化模型的构建，包括：以储能系统总功率损耗值最小为目标构建目标函数；为所述目标函数构建储能系统的功率平衡约束、储能系统的总需求功率约束、储能单元的功率调节指令值的约束、储能电池的控制电流约束和储能电池的荷电状态约束；其中，储能系统总功率损耗值是基于储能系统的损耗功率占比和储能系统的控制电流波动比例计算得到的。进一步的，所述目标函数的计算式为：上式中，J为储能系统总功率损耗值，ω1为第一权重系数，ω2为第二权重系数，f1(t)为储能系统在t时刻的损耗功率占比，f2(t)为储能系统在t时刻的控制电流波动比例，t∈[1～T]，T为储能系统功率调节的总时刻数。进一步的，所述储能系统在t时刻的损耗功率占比f1(t)的计算式如下：上式中，Ptotal,loss,t为储能系统中在t时刻的总功率损耗，Pload,k,t为储能系统中第k个储能单元在t时刻的功率调节指令值，k∈[1～n+1]，n为电动汽车的数量。进一步的，所述储能系统在t时刻的控制电流波动比例f2(t)的计算式如下：上式中，Ptotal,loss,t为储能系统中在t时刻的总功率损耗，Pload,k,t为储能系统中第k个储能单元在t时刻的功率调节指令值，Ib,k,t为储能系统的第k个储能单元中的储能电池在t时刻的控制电流，Ib,k,t-1为储能系统的第k个储能单元中的储能电池在t-1时刻的控制电流，k∈[1～n+1]，n为电动汽车的数量。优选的，所述储能单元至少包括下述中的一种：储能系统中分布式储能装置和变换器或电动汽车中的储能电池和变换器。进一步的，所述储能电池的控制电流的选取范围为0-2C，C为充放电倍率。基于同一专利技术构思，本专利技术提供了一种充电站中储能系统的功率调节装置，其改进之处在于，所述装置包括：第一获取模块，用于获取充电站中储能系统的总需求功率；第二获取模块，用于将充电站中储能系统的总需求功率代入预先建立的储能系统优化模型中，求解所述预先建立的储能系统优化模型，获取储能系统中各储能单元的功率调节指令值；其中，所述储能系统优化模型是基于储能系统总功率损耗值最小构建的。优选的，所述储能系统优化模型的构建，包括：以储能系统总功率损耗值最小为目标构建目标函数；为所述目标函数构建储能系统的功率平衡约束、储能系统的总需求功率约束、储能单元的功率调节指令值的约束、储能电池的控制电流约束和储能电池的荷电状态约束；其中，储能系统总功率损耗值是基于储能系统的损耗功率占比和储能系统的控制电流波动比例计算得到的。进一步的，所述目标函数的计算式为：上式中，J为储能系统总功率损耗值，ω1为第一权重系数，ω2为第二权重系数，f1(t)为储能系统在t时刻的损耗功率占比，f2(t)为储能系统在t时刻的控制电流波动比例，t∈[1～T]，T为储能系统功率调节的总时刻数。与最接近的现有技术相比，本专利技术具有的有益效果：本专利技术提供的一种充电站中储能系统的功率调节方法及装置，通过获取充电站中储能系统的总需求功率，将充电站中储能系统的总需求功率代入预先建立的储能系统优化模型中，求解所述预先建立的储能系统优化模型，获取储能系统中各储能单元的功率调节指令值，其中，所述储能系统优化模型是基于储能系统总功率损耗值最小构建的。本专利技术提供的技术方案，在满足负荷需求的基础上，降低了储能系统的功率损耗明显减小，延长了储能电池的寿命，并且提高了充放电效率。附图说明图1是本专利技术提供的一种充电站中储能系统的功率调节方法流程图；图2是本专利技术提供的一种充电站中储能系统的功率调节方法中储能单元与变电站的建模图；图3是本专利技术提供的一种充电站中储能系统的功率调节方法中充电站的储能系统的连接框架图；图4是本专利技术提供的一种充电站中储能系统的功率调节装置的结构图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种充电站中储能系统的功率调节方法，如图1所示，所述方法包括：获取充电站中储能系统的总需求功率；将充电站中储能系统的总需求功率代入预先建立的储能系统优化模型中，求解所述预先建立的储能系统优化模型，获取储能系统中各储能单元的功率调节指令值；其中，所述储能系统优化模型是基于储能系统总功率损耗值最小构建的。在本专利技术的实施例中，所述储能系统优化模型的构建，包括：以储能系统总功率损耗值最小为目标构建目标函数；为所述目标函数构建储能系统的功率平衡约束、储能系统的总需求功率约束、储能单元的功率调节指令值的约束、储能电池的控制电流约束和储能电池的荷电状态约束；其中，储能系统总功率损耗值是基于储能系统的损耗功率占比和储能系统的控制电流波动比例计算得到的。具体的，所述目标函数的计算式为：上式中，J为储能系统总功率损耗值，ω1为第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种充电站中储能系统的功率调节方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取充电站中储能系统的总需求功率；/n将充电站中储能系统的总需求功率代入预先建立的储能系统优化模型中，求解所述预先建立的储能系统优化模型，获取储能系统中各储能单元的功率调节指令值；/n其中，所述储能系统优化模型是基于储能系统总功率损耗值最小构建的。/n

【技术特征摘要】
1.一种充电站中储能系统的功率调节方法，其特征在于，所述方法包括：
获取充电站中储能系统的总需求功率；
将充电站中储能系统的总需求功率代入预先建立的储能系统优化模型中，求解所述预先建立的储能系统优化模型，获取储能系统中各储能单元的功率调节指令值；
其中，所述储能系统优化模型是基于储能系统总功率损耗值最小构建的。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述储能系统优化模型的构建，包括：
以储能系统总功率损耗值最小为目标构建目标函数；
为所述目标函数构建储能系统的功率平衡约束、储能系统的总需求功率约束、储能单元的功率调节指令值的约束、储能电池的控制电流约束和储能电池的荷电状态约束；
其中，储能系统总功率损耗值是基于储能系统的损耗功率占比和储能系统的控制电流波动比例计算得到的。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标函数的计算式为：



上式中，J为储能系统总功率损耗值，ω1为第一权重系数，ω2为第二权重系数，f1(t)为储能系统在t时刻的损耗功率占比，f2(t)为储能系统在t时刻的控制电流波动比例，t∈[1～T]，T为储能系统功率调节的总时刻数。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述储能系统在t时刻的损耗功率占比f1(t)的计算式如下：



上式中，Ptotal,loss,t为储能系统中在t时刻的总功率损耗，Pload,k,t为储能系统中第k个储能单元在t时刻的功率调节指令值，k∈[1～n+1]，n为电动汽车的数量。


5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述储能系统在t时刻的控制电流波动比例f2(t)的计算式如下：



上式中，Ib,k,t为储能系...

【专利技术属性】
技术研发人员：于德明，李香龙，袁瑞铭，李涛永，葛得辉，张晶，刁晓虹，陈振，蒋林洳，陈天锦，姜振宇，李斌，赵思翔，张元星，李彬，边慧萍，赵亚杰，闫东翔，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，国网冀北电力有限公司，国网北京市电力公司，许继集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11