Page 18 - 电力与能源2023年第一期

12 邢雅贤，等：新桥光储充一体化充电站能量管理策略的研究和应用

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运行模式三：峰时段（8∶00 至 11∶00）。此时 网电量， Q s - grid 为时刻 t 时的上网电价；P pv 为电站
优先采用光伏发电给电动汽车充电；当光伏发电 内光伏系统在时刻 t 时的发电量，S c 为光伏发电的
无法满足充电需求时，采用储能给电动汽车充电； 国家补贴，S sh 为光伏发电的上海补贴。
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当储能和光伏发电均不能满足充电需求时，采用 充电站成本 C 为充电站向电网购电的成本。
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市电给电动汽车充电；当充电需求较低、光伏功率 P grid 为充电站和电网之间的购售电量，取值为正
大于电动汽车充电功率时，光伏给储能充电。 时代表向电网购电，取值为负时代表向电网售电。
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运行模式四：平时段（11∶00 至 18∶00）。此时 由于购售电价不同，因此用 P b - grid 表示充电站在
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优先采用光伏发电给电动汽车充电；当光伏发电 时刻 t 时向电网的购电电量， Q b - grid 为此时的用电
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无法满足充电需求时，采用市电给电动汽车充电； 电价。u grid 表示了在时刻 t 时充电站与电网之间联
当充电需求较低、光伏功率大于电动汽车充电功 络线的功率流动方向，取值为 1 时代表充电站向

率时，光伏给储能充电；17∶30 时，考虑预约充电的 电网售电，取值为 0 是代表充电站向电网购电。
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电量，如果此时储能容量不能提供预约充电能量 u grid 保证了充电站无法同时向电网购电和售电，即
时 ，需 给 储 能 补 电 ，补 电 完 成 后 ，储 能 处 于 待 机 防止了充电站在低谷时刻从电网以低谷电价购
max
状态。 电，同时以更高的上网电价对电网售电。P grid 为
运行模式五：峰时段（18∶00 至 21∶00）。此时 充电站和电网之间联络线的额定功率。
t t t （3）
优先采用光伏发电给电动汽车充电；当光伏发电 C =P b - grid Q b - grid
t t t （4）
无法满足充电需求时，采用储能给电动汽车充电； P grid=P b - grid−P s - grid
t t max （5）
当储能和光伏发电均不能满足充电需求时，采用 0≤P s - grid≤u gridP grid
t t max （6）
0≤P s - grid≤（1−u grid ）P grid
市电给电动汽车充电；当充电需求较低、光伏功率
式（7）表示充电站内的功率平衡，电动汽车充
大于电动汽车充电功率时，光伏给储能充电。 t t
电量 L ev 等于充电站内光伏发电量 P pv、向电网购
运行模式六：平时段（21∶00 至 22∶00）。此时 t t t
售电量 P grid 和储能装置充放电量 P s 之和。P s 取值
优先采用储能给电动汽车充电；当储能不能满足
为正时代表储能设备放电，取值为负时代表储能
充电需求时，采用市电给电动汽车充电。
设备处于充电状态。
3.2 日 前 计 划 +实 时 调 整 的 综 合 优 化 运 行 控 制 t t t t
P pv+P grid+P s= L ev/M ev （7）
策略 t t
P dc - s 为储能装置在时刻 t 时的放电功率，P c - s
3.2.1 日前计划运行控制策略
为储能装置在时刻 t 时的充电功率。M ev 为电动汽
日前计划运行控制策略的总体思路是以最大
车充电桩的充电效率。u s 表示储能设备在时刻 t
t
化充电站收益为目标，综合考虑峰谷电价、光伏发
时的充放电状态，取值为 1 时代表充电状态，取值
电补贴、光伏上网电价以及充电业务收入等，基于
为 0 时代表放电状态。P s max 为储能设备的最大充
日前光伏出力、充电负荷的预测值，求解第二天储 t
放电功率。SOC 为储能设备在时刻 t 时的荷电状
能电池的充放电计划和充电站向电网的购售电计
态，M c 为储能设备的充电效率，M dc 为储能设备的
划，为新桥站次日的运行提供基本方案。其模型
放电效率。
的理论基础如下： t t t （8）
P s=P dc - s−P c - s
NT t t t t
t
MaxR=∑ t = 1 ( I −C） （1） SOC =SOC t-1 +M cP c - s−P dc - s/M dc （9）
t
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t
t
t
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I =L ev Q ev +P s - grid Q s - grid+ P pv （S c+S sh ）（2） 式（10）表示储能设备的荷电状态需要处在额

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充电站收入 I 由充电业务收入、发电上网业 定容量和最大放电深度之间，其中 SOC min 为储能
t max
务收入和光伏发电补贴这 3 部分组成。其中， L ev 设备最大放电深度时的荷电状态，SOC 为储能
t
为时刻 t 时充电站的电动汽车充电负荷，Q ev 为时 设备的最大荷电状态。
t
t
min
刻 t 时的充电电价； P s - grid 为充电站在时刻 t 的上 SOC ≤SOC ≤SOC max （10）