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光储充一体化充电站配置优化方法研究
| 论文题名： | 光储充一体化充电站配置优化方法研究 |
| 关键词： | 电动汽车;充电站;光储充一体化;储能容量;协同配置 |
| 摘要： | 作为使用越来越广泛的交通工具，电动汽车数量正在迅速增加，而依靠传统电网供电的电动汽车充电站模式对配网造成的冲击影响过大，将可再生能源与电动汽车充电站相结合，建设光储充一体化充电站成为近年来电动汽车充电站新的发展和研究方向。光伏发电出力和电动汽车充电负荷具有不确定性和随机性的特征，本文在二者不确定建模的基础上，建立了描述二者相关性关系的联合概率密度函数，结合光储充一体化充电站的能量管理，重点围绕光储充一体化充电站的配置优化进行研究，以获得更好的社会和经济效益。具体研究内容如下： (1)针对光储充一体化充电站中光伏发电出力以及充电负荷的不确定性和随机性，考虑光伏发电出力与充电负荷的相关性，建立了二者的相关性联合概率密度函数模型。首先，对二者分别进行精细化建模，以保证建立相关性模型的有效性。然后，利用二者的相关性测度对Copula函数进行拟合优选，将优选的Copula函数构建混合Copula函数来表达光伏发电出力和充电负荷的之间的相关性关系。最后，算例分析评估了相关性联合概率密度函数模型的有效性，建立的模型用以支撑光储充一体化充电站配置优化的研究分析。 (2)针对光储充一体化充电站的储能容量配置优化问题，提出一种计及充电负荷与光伏发电出力特征的充电站储能容量配置优化方法，并从功率平衡和电量平衡两个角度进行能量管理分析。在建立储能容量优化模型时，通过光伏弃光成本反映光伏发电的特征影响，通过储能投资成本来反映充电负荷的特征影响，并利用改进的杂草入侵算法对该模型进行优化求解。最后，通过算例分析充电站各部分功率输出结果是否合理，验证了不确定条件下模型的可行性与有效性。 (3)针对光储充一体化充电站的协同配置优化，建立了基于光伏发电、储能系统及电动汽车充电桩的光储荷系统双层协调配置优化模型，以电动汽车充电负荷作为基准量，对光伏电源与储能系统进行协同配置规划，并给予粒子群算法和遍历算法对双层规划模型进行了求解。以实际光储充一体化充电站为例，基于投资回报率设定了光储充一体化充电站光储荷系统的优化配置比，分析结果表明，光储充一体化充电站的协同配置优化可以提高充电站的整体经济性。 |
| 作者： | 曹希桓 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 李恒杰;张驯 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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