新能源充电站能量管理的方案设计

来源: 发布时间:2019-04-30 09:23:17

  摘要:首先对新能源充电站进行处理,根据得出的数据,建立改进的排队论模型,列出电动汽车充电设施及服务建立的平衡方程,并以先到先充、充完及走、等待过长及走为基本原则,建立充电往来的关系,得出电动汽车可以开始充电时间点。利用排队论求出时间点,根据已知条件,建立规划模型。

  关键词:新能源充电站优化;排队论

  利用新能源和电网的电能为电动汽车提供充电服务的新能源充电站可以将站内产生的多余新能源电能反向送回电网。单台充电功率范围在50kW以内可调的8台充电桩及光伏发电装置共同构成新能源充电站的系统结构。

  1建立新能源充电模型

  1)首先对数据进行处理,选取周天的数据,将周天的充电时刻进行换算,时间制换算成小数点制。对时间进行分段,对每一段内包含的电动汽车数量及每个电动汽车开始充电的时间、充电时长、充电电量进行详细统计。2)根据得出的数据,建立改进的排队论模型,将电动汽车不同时间来充电和充电时长不同,进行排队,按照先到先充的原则,将各个车辆进行排序,按照时间顺序依次充电。考虑到充电桩一共只有8个,属于有限资源的排队论,而且各个充电时长的不同,造成了等待不是一个必要条件。为了使充电等待情况更加合理,通过资料搜寻,得出人们最优的等待时间为6min,所以,若在6min内,充电桩还是满充电状态,电动汽车将不会充电并离去。

  2建立排队论模型

  通过对电动汽车的到达时间和充电时间进行统计分析,得出排队论中的等待时间、排队长度、服务强度等指标,并根据已知的限制条件,对排队论进行改进,使得汽车的充电服务能够满足充电需求[1]。将电动汽车充电设施及服务建立平衡方程姿滋pn=姿pn-1扇墒设设设设设缮设设设设设其中:c是可以提供电动汽车充电的充电桩数量;n为接受充电的电动汽车的数量;pn指有n辆汽车正在充电的概率。考虑到实际情况,正在充电的实际概率要与正在充电的车辆和充电时长进行联系。当0≤n臆c时,表示充电站内有n辆电动汽车正在充电,c-n表示充电桩的剩余数量;当n跃c时,表示充电桩内的所有电桩都在充电,n-c表示电动汽车的等待数量。到充电时间的长度问题,指定充电排队时间不会超过6min。

  3求解充电车辆

  根据一天内的车辆来往充电开始时间,利用改进的排队论模型对其进行计算,建立充电往来的关系,根据先到先充、充完及走、等待过长及走的原则,得出一天内有以下时间点来充电的电动汽车可以得到充电,见下页表1。

  4计算光伏发电装置发电情况

  给出的电价情况,对各个时间段进行归总,见表3。

  5建立规划模型

  利用排队论求出时间点,统计出对应时间点电动汽车的充电时间和充电电量,综合考虑充电电量及时长、每小时充电功率、每个时间段光伏发电量及总用电量、每阶段售电电价及购电电价等诸多因素的影响,根据已知条件,便可建立规划模型[2]。总的用电量为每个时间点充放电量的总和,将一天内每个时间点内充电汽车的车辆量进行求和,在每个时间点内,将充电功率、汽车的时长,以及加入光伏充电后等以系列作为约束条件,每时段的利润为光伏电网在该时段内售电量和给充电汽车充电的电量,再乘以单位电价。总的利润为每个时段的相加。6结论弃光情况:弃光情况指,光伏发电在给车辆充电之后不会再向电网进行售卖,多了的电量直接弃掉,不考虑再卖。这就相当于从充分利用中将向电网售卖的利润值减去。在算利润时,Qj=1.5zDi+MOi(Ei-zDi)中去掉MOi(Ei-zDi)的值,除去一部分售卖利润,再将各个阶段利润加和,得出:Q=529.532。光伏全额利用时Q=691.05,允许弃光时Q=529.532。

  参考文献

  [1]罗卓伟,胡泽春,宋永华,等.大规模电动汽车充放电优化控制及容量效益分析[J].电力系统自动化,2012,36(10):19-26.

  [2]佟晶晶,温俊强,王丹,等.基于分时电价的电动汽车多目标优化充电策略[J].电力系统保护与控制,2016,44(1):17-23.

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