电工电气杂志社

基于分时电价的光储充放一体机控制策略研究

来源：电工电气发布时间：2022-12-22 13:22 浏览次数：206

基于分时电价的光储充放一体机控制策略研究

牛高远^1，2，孟凡提^1，2，刘苗苗^1，2，吴效威^1，2，陈伟明^1，2

(1 许继电源有限公司，河南许昌 461000；

2 河南省智能充电技术重点实验室，河南许昌 461000)

摘要：针对传统的光储充一体化电站设备分散、占地面积大的问题，设计了高度集成光伏、储能、V2G 充放电机等单元的系统架构，并提出了一种基于分时电价的光储充放一体机控制策略。该策略根据车辆归家时剩余电量和分时电价，制定不同时段的工作模式，然后构建以配电网负荷波动最小和充电总费用最少为目标的数学模型，基于控制流程和车辆行为特性的概率分布，利用蒙特卡洛法进行算例仿真。仿真结果表明，所提策略能很好地发挥削峰填谷、平滑负荷曲线的作用，有效增强配电网抗冲击能力和新能源的消纳能力，同时大幅降低了车主的充电总费用。

关键词： 分时电价；负荷波动；蒙特卡洛法；控制策略

中图分类号：TM910 ；U469.72 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2022)12-0025-07

Research on Control Strategy of the Charge-Discharge All-in-One Machine for

Photovoltaic Energy Storage Based on Time-of-Use Price

NIU Gao-yuan^{1, 2}, MENG Fan-ti^{1, 2}, LIU Miao-miao^{1, 2}, WU Xiao-wei^{1, 2}, CHEN Wei-ming^{1, 2}

（1 Xuji Power Co., Ltd, Xuchang 461000, China;

2 Henan Key Laboratory of Intelligent Charging Technology, Xuchang 461000, China）

Abstract: The traditional charge-discharge all-in-one machine for photovoltaic energy storage has problems of scattered equipments and big occupied area, so the system architecture which highly integrates photovoltaic, energy storage and V2G charge-discharge unit into an all-in-one machine is designed, and the control strategy of the charge-discharge all-in-one machine for photovoltaic energy storage based on time-of-use price is put forward. According to the remaining electricity and time-of-use price, the control strategy formulates working modes matching different periods to establish a mathematical model which achieves the goal of the minimum load fluctuation of distribution network and the minimum total charging cost. The paper, based on the control flow and the probability distribution of vehicle behavior characteristic, employs Monte Carlo method to make example simulation. The simulation results show that the strategy can play a great role in peak-cutting and valley-filling and smoothing the load curve, which effectively enhances the impact resistance ability of distribution network and accommodation capacity of new energy, and significantly reduces auto owners’ total charging cost.

Key words: time-of-use price; load fluctuation; Monte Carlo method; control strategy

参考文献

[1] 施爱文. 多能互补的微电网经济运行优化[J] . 电工电气，2020(11)：28-30.

[2] 何阳，张宇，王育飞，等. 储能式快速充电站负荷功率离散化模型建立[J] . 电力科学与技术学报，2021，36(5)：72-78.

[3] 薛贵挺，汪柳君，刘哲，等. 考虑碳排放的光储充一体站日前运行策略[J] . 电力系统保护与控制，2022，50(7)：103-110.

[4] 胡津源，王书征. 多能互补新能源电站协调控制策略研究[J]. 电工电气，2020(9)：28-32.

[5] 张怡，唐蕾. 电动汽车充电站储能优化配置研究综述[J]. 电工电气，2020(1)：1-7.

[6] 赵玲，马骏，刘超，等. 一种储能式直流快充站负荷实时滚动优化能量管理策略[J] . 电器与能效管理技术，2019(6)：20-26.

[7] 陈奇豪，陈丽安，蔡维. 光储充一体化充电站的建模与仿真[J] . 厦门理工学院学报，2020，28(5)：33-39.

[8] 单栋梁，刘向立，徐利凯，等. 用户侧光储充一体化智能微电网系统应用研究[J] . 电器与能效管理技术，2020(2)：41-46.

[9] 严俊，严凤. 峰谷分时电价背景下的居民电动汽车有序充放电策略[J] . 电力系统保护与控制，2018，46(15)：127-134.

[10] 谭维玉，雷雨，李军，等. 计及动态分时电价的电动汽车参与电网调度研究[J] . 可再生能源，2020，38(11)：1515-1522.

[11] 李海斌，李正明，汪洋. 居民小区电动汽车有序充电策略研究[J]. 自动化与仪表，2021，36(7)：11-15.

[12] 张岩，韩伟，宋闯，等. 含电动汽车的光储充一体化电站设施规划与运行联合优化[J] . 储能科学与技术，2022，11(5)：1502-1511.

[13] 钟小强，王天云，麦鸿坤. 面向居民区电动汽车充电负荷预测与容量配置研究[J] . 电测与仪表，2018，55(23)：54-59.

[14] 陈天锦，牛高远，甘江华，等. 基于虚拟同步策略的电动汽车 V2G 充放电系统研究及样机实现[J] .电力系统保护与控制，2021，49(3)：131-141.

[15] 柯胜，胡醇. 电动汽车有序充放电控制技术研究[J]. 电工电气，2019(9)：22-26.

[16] 赵冬梅，马泰屹. 基于动态分时电价的含电动汽车电网无功优化策略[J] . 华北电力大学学报(自然科学版)，2022，49(1)：1-11.

[17] 李艳红，王兴兴. 光储充综合能源系统设计及优化[J]. 华电技术，2019，41(11)：76-79.

[18] 贾禾，彭晋卿，李念平，等. 动态电价下分布式光伏-储能系统优化与经济性分析[J] . 太阳能学报，2021，42(5)：187-193.

[19] 粟世玮，杨玄，曹申，等. 考虑新能源消纳的电动汽车有序充电研究[J] . 三峡大学学报(自然科学版)，2019，41(5)：84-89.

[20] 张可，王贺，赵书健，等. 考虑微电网波动性的电动汽车电价制定策略[J] . 吉林电力，2021，49(1)：46-49.

[21] 常小强，宋政湘，王建华. 基于蒙特卡罗算法的电动汽车充电负荷预测及系统开发[J] . 高压电器，2020，56(8)：1-5.

[22] 徐佳夫，王旭红，李浩，等. 无序充电模式下电动汽车对住宅区配电网谐波影响研究[J] . 电力科学与技术学报，2019，34(2)：61-67.

[23] 周步祥，刘治凡，黄河，等. 计及多种充电模式的电动汽车充电站有序充电双层优化策略[J] . 电测与仪表，2021，58(3)：15-22.

返回索引列表

Article retrieval

文章检索

基于分时电价的光储充放一体机控制策略研究