考虑电动汽车V2G接入下的光伏储能容量优化配置

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微电网中,储能装置与光伏系统相互配合给负荷供电,可以对光伏多余的发电量进行存储,还能有效降低电网峰值负荷,缓解用电高峰期间供电压力。随着电动汽车的推广应用,微网中的电动汽车既可以作为负荷,也可以作为储能设备,大量电动汽车接入电网时,可使其在电网负荷低谷时,作为用电负荷充电,在电网负荷高峰时,作为分布式电源向电网运输电能,起到对电网负荷“削峰填谷”的作用。本文主要研究电动汽车有序充放电模式下的光伏储能容量优化配置,具体工作如下:(1)本文首先建立了光伏储能容量优化配置的数学模型,对园区光伏储能系统中的电池容量、功率及系统全年电池充放电功率、购电售电功率等参数进行统一的优化计算,得到了最优化的电池充放电策略及电池配置方案。目前的储能容量优化配置中,一般以电池的可用容量在整个寿命周期内保持不变为前提。而在实际系统运行中,随着储能电池的循环使用,电池因老化、内阻变大、性能衰退等问题会出现一定程度的容量损失。而且传统的储能配置方法将电池的循环次数设置为额定值,这导致系统的经济性并不是最优结果。本文将电池循环次数设为优化变量,建立电池容量衰减模型,探讨容量衰减下电池循环次数、电池容量与系统经济性的关系。(2)电动汽车在无序充放电的情况下会使负荷出现“峰上加峰”的情况,给电网运行带来挑战,为了减少电动汽车接入电网带来的负面影响,本文建立电动汽车有序充放电模型来引导电动汽车的充放电行为,我们将电动汽车分时电价的峰谷起始时刻和时长作为优化变量,以电动汽车用户的充放电成本最低和负荷波动方差最小作为目标函数,运用蒙特卡洛方法迭代出电动汽车的充放电功率,利用遗传算法优化得到最佳的电动汽车峰谷电价的起始时刻和时长。(3)最后,本文建立了电动汽车V2G接入下的光伏储能系统容量配置的多目标优化模型,平衡电网、储能系统和电动汽车用户之间的利益。将储能电池的容量、功率以及电池充放电功率、购电售电功率、电动汽车峰谷电价的开始时间和持续时间作为优化变量,通过建立电动汽车有序充放电模型来指导电动汽车的充放电行为,使得电网、储能系统和电动汽车用户的利益都能达到最大化。仿真结果表明,该方法不仅可以减小电网出力峰谷差,而且可以为储能系统和电动汽车用户带来收益。
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