光伏储能充电站配置的经济指标优化方案设计
发布时间：2021-01-27 06:10
当前电动汽车数量快速增加,大规模的电动汽车接入配电网进行充电,严重影响了配电网的运行安全,进而对电网产生巨大的影响。因此采用合理的方法去规划一个既能够为电动汽车提供足够的充电功率,同时又能减少对电网的冲击的充电站是非常迫切的。安装充电站储能和光伏发电系统可以起到削峰填谷,减小电网波动的作用。现阶段全国大部分城市均实施分时电价,在分时电价的基础上,通过调度充电站储能的充放电时间以及充放速率可以获得一定的经济效益和社会效益,但是现阶段还没有一套成熟的充电站规划设计方案,因此合理的配置充电站的光伏和储能容量具有深刻的现实意义。本文对光伏储能充电站整体方案进行了设计,这是进行充电站配置方案设计的第一步。完成了充电站的总体结构的选择、储能的选型和储能电能充放电路的设计,对光伏电池输出规律进行分析,对主流的充电桩结构和充电效率进行比较,为确定充电站配置方案打下了基础。本文进行了充电站负荷建模。充电站负荷模型的精度会严重影响下文充电站配置的优化过程,因此本文运用统计学规律提升了建模的精度,对影响负荷建模的因素进行分析,量化了各因素的影响。确定了充电站负荷建模的流程,并完成负荷建模仿真。本文提出了一种...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
直流充电桩结构框图
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-3-图如图1-2所示。文献[15]介绍了光伏充电站的机构，并将其与普通充电站进行了比较。文献[16]分析了日本的某些地区在智能控制策略下，光伏系统对于电力系统的影响。日本受地理位置的制约，本土能源储量很小，但其发达的经济需要大量的能源的支撑。光伏能源作为比较容易获得的清洁能源。日本对于光伏的发展非常重视，日本的研究主要集中在光伏的控制和效率方面。研究文献[17]对新型光储式电动汽车充电站进行结构设计和仿真分析研究，对光伏系统的放电电路结构进行了仿真分析及其协调控制研究，并进行了基于SOC的改进型准PR下垂控制的研究。图1-2光伏充电站结构图储能发电系统是光伏储能充电站的关键部分，储能的研究一直是国内外比较热门的话题。储能可以和光伏发电技术结合使用，规避了光伏发电受光照和时间限制的缺点，美国、欧盟和日本都开展了大量研究计划来研究光伏和电网的配置容量和协同调度问题[18-20]。储能的优点在于它可以在任何需要释放能量的时间释放能量，在不需要能量的时候储存多余的能量。在电动汽车给电网带来的巨大负荷冲击的今天，储能扮演了日益重要的角色[21-24]。一些储能应用案例如下表1-1所示。表1-1储能应用案例国家应用领域概述参与主体日本德国德国家庭储能电网储能电网储能销售或租赁日产leaf汽车二手电池组建2MWh的大型光伏储能系统在柏林建设储能应用示范公司夏普公司BOSCH、BMWTUV、南德美国移动电源推出为电动汽车充电的充电宝产品FreeWire美国基础研究评估了车用锂电池回收过程中的价值再生能源实验室美国电网储能利用雪佛兰Volt沃蓝达的电池组采集电能ABB、通用公司在中国，以国家电网为主导的企业现阶段正努力研究带储能的充电站建设
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-6-建立了最大限度利用太阳能的目标，建立了光伏能量最大化的模型。1.3本文主要研究内容本文拟为一个光伏储能充电站提出具有优秀经济指标的配置方案，进而能够为今后的充电站建设提供指导和参考。通过分析充电站的结构、能量流动以及能量损耗，考虑分时电价、收费、运营调度策略等多种主要因素，以充电站获得最大净收益为目标，兼顾对电网削峰填谷，对充电站级进行系统优化设计。研究内容框图如图1-3所示。图1-3研究内容框图（1）对充电站整体方案进行设计和分析。完成充电站的总体结构的选择、储能的选型、储能电能充放电路的设计，对光伏电池规律进行分析，对主流的充电桩结构和充电效率进行比较和分析。（2）对充电站负荷进行建模，对影响负荷建模的因素进行分析，量化各种因素的影响。通过合适的方法确定充电站负荷建模的流程，之后设计算法，对一个公交车充电站进行负荷建模仿真。（3）对充电站站内能量分配方案进行设计。根据充电站内部结构之间的联系、站内能量守恒等原则，制定一套充电站光伏系统、储能和电网能量分配的规则。并设计程序，选取特殊的情境对各部分功率输出结果正确性和合理性进行验证。（4）对充电站经济性评价模型进行建模。对充电站的收益、建设成本以及
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动汽车快充对配电网的风险研究[J]. 侯慧,徐焘,柯贤彬,薛梦雅,李正天,王成智. 电力系统保护与控制. 2019(16)
[2]适应于光伏接入与商圈通勤需求的电动汽车充换电能量管理策略[J]. 明煦,陈艳,刘源,邹芹,李玮,胡文博,王宣,杨军. 电力建设. 2019(01)
[3]电动汽车充电对配电网电压质量的影响研究[J]. 吕金炳,宋辉,刘云,李国栋,刘创华,徐永海. 电测与仪表. 2018(22)
[4]基于电池储能的光伏充电站经济性评估[J]. 李朝晖,艾瑶瑶,宋宁希,杨海晶,王骅,李相俊. 电器与能效管理技术. 2018(01)
[5]不同充电模式下电动汽车充电站的仿真与谐波分析[J]. 邓磊,刘敏,应丽云,孙江山. 电力系统保护与控制. 2018(01)
[6]计及系统动态可靠性评估的光伏电站储能经济配置[J]. 梁琛,王鹏,韩肖清,秦文萍,王猛,宋述勇,王金浩. 电网技术. 2017(08)
[7]储能技术融合分布式可再生能源的现状及发展趋势[J]. 李建林,马会萌,惠东. 电工技术学报. 2016(14)
[8]配置梯次电池储能系统的快速充电站经济性评估[J]. 韩晓娟,张婳,修晓青,李建林. 储能科学与技术. 2016(04)
[9]考虑峰谷电价的充电站运营商和电动汽车用户经济性研究[J]. 杨一帆,孙瑜,孙志杰,朱雨彤,傅军. 电网技术. 2016(09)
[10]电动汽车充电站设计研究[J]. 尚艳强,苏过林,孙功,梁浩,张海宝. 电工技术. 2016(01)
博士论文
[1]储能系统容量优化配置及全寿命周期经济性评估方法研究[D]. 修晓青.中国农业大学 2018
硕士论文
[1]分布式光伏发电与储能协同调度模型研究[D]. 袁龙.山东大学 2018
[2]多重化双向Buck/Boost变换器控制策略研究[D]. 梁新宇.北方工业大学 2018
[3]微网中电动汽车与光储容量的双层优化研究[D]. 桂俊平.武汉大学 2018
[4]能量双向流动下电动汽车峰谷电价制定和有序充放电研究[D]. 王文超.上海电机学院 2018
[5]混合储能系统在快速充电站中的应用及经济性评估[D]. 王菲.华北电力大学 2018
[6]基于退役动力电池梯次利用的光储充电站控制策略研究[D]. 余晓玲.华北电力大学(北京) 2018
[7]电动汽车充电站动态建模研究[D]. 郝文焕.哈尔滨工业大学 2017
[8]基于光伏储能技术的电动汽车供电系统研究[D]. 王强.华北电力大学 2017
[9]具有储能系统的快速充电站优化能量管理策略研究[D]. 鲍志伟.北京交通大学 2016
[10]光储式电动汽车充电站的设计与仿真研究[D]. 陈根.上海电力学院 2015
本文编号：3002575
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
直流充电桩结构框图
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-3-图如图1-2所示。文献[15]介绍了光伏充电站的机构，并将其与普通充电站进行了比较。文献[16]分析了日本的某些地区在智能控制策略下，光伏系统对于电力系统的影响。日本受地理位置的制约，本土能源储量很小，但其发达的经济需要大量的能源的支撑。光伏能源作为比较容易获得的清洁能源。日本对于光伏的发展非常重视，日本的研究主要集中在光伏的控制和效率方面。研究文献[17]对新型光储式电动汽车充电站进行结构设计和仿真分析研究，对光伏系统的放电电路结构进行了仿真分析及其协调控制研究，并进行了基于SOC的改进型准PR下垂控制的研究。图1-2光伏充电站结构图储能发电系统是光伏储能充电站的关键部分，储能的研究一直是国内外比较热门的话题。储能可以和光伏发电技术结合使用，规避了光伏发电受光照和时间限制的缺点，美国、欧盟和日本都开展了大量研究计划来研究光伏和电网的配置容量和协同调度问题[18-20]。储能的优点在于它可以在任何需要释放能量的时间释放能量，在不需要能量的时候储存多余的能量。在电动汽车给电网带来的巨大负荷冲击的今天，储能扮演了日益重要的角色[21-24]。一些储能应用案例如下表1-1所示。表1-1储能应用案例国家应用领域概述参与主体日本德国德国家庭储能电网储能电网储能销售或租赁日产leaf汽车二手电池组建2MWh的大型光伏储能系统在柏林建设储能应用示范公司夏普公司BOSCH、BMWTUV、南德美国移动电源推出为电动汽车充电的充电宝产品FreeWire美国基础研究评估了车用锂电池回收过程中的价值再生能源实验室美国电网储能利用雪佛兰Volt沃蓝达的电池组采集电能ABB、通用公司在中国，以国家电网为主导的企业现阶段正努力研究带储能的充电站建设
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-6-建立了最大限度利用太阳能的目标，建立了光伏能量最大化的模型。1.3本文主要研究内容本文拟为一个光伏储能充电站提出具有优秀经济指标的配置方案，进而能够为今后的充电站建设提供指导和参考。通过分析充电站的结构、能量流动以及能量损耗，考虑分时电价、收费、运营调度策略等多种主要因素，以充电站获得最大净收益为目标，兼顾对电网削峰填谷，对充电站级进行系统优化设计。研究内容框图如图1-3所示。图1-3研究内容框图（1）对充电站整体方案进行设计和分析。完成充电站的总体结构的选择、储能的选型、储能电能充放电路的设计，对光伏电池规律进行分析，对主流的充电桩结构和充电效率进行比较和分析。（2）对充电站负荷进行建模，对影响负荷建模的因素进行分析，量化各种因素的影响。通过合适的方法确定充电站负荷建模的流程，之后设计算法，对一个公交车充电站进行负荷建模仿真。（3）对充电站站内能量分配方案进行设计。根据充电站内部结构之间的联系、站内能量守恒等原则，制定一套充电站光伏系统、储能和电网能量分配的规则。并设计程序，选取特殊的情境对各部分功率输出结果正确性和合理性进行验证。（4）对充电站经济性评价模型进行建模。对充电站的收益、建设成本以及
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动汽车快充对配电网的风险研究[J]. 侯慧,徐焘,柯贤彬,薛梦雅,李正天,王成智. 电力系统保护与控制. 2019(16)
[2]适应于光伏接入与商圈通勤需求的电动汽车充换电能量管理策略[J]. 明煦,陈艳,刘源,邹芹,李玮,胡文博,王宣,杨军. 电力建设. 2019(01)
[3]电动汽车充电对配电网电压质量的影响研究[J]. 吕金炳,宋辉,刘云,李国栋,刘创华,徐永海. 电测与仪表. 2018(22)
[4]基于电池储能的光伏充电站经济性评估[J]. 李朝晖,艾瑶瑶,宋宁希,杨海晶,王骅,李相俊. 电器与能效管理技术. 2018(01)
[5]不同充电模式下电动汽车充电站的仿真与谐波分析[J]. 邓磊,刘敏,应丽云,孙江山. 电力系统保护与控制. 2018(01)
[6]计及系统动态可靠性评估的光伏电站储能经济配置[J]. 梁琛,王鹏,韩肖清,秦文萍,王猛,宋述勇,王金浩. 电网技术. 2017(08)
[7]储能技术融合分布式可再生能源的现状及发展趋势[J]. 李建林,马会萌,惠东. 电工技术学报. 2016(14)
[8]配置梯次电池储能系统的快速充电站经济性评估[J]. 韩晓娟,张婳,修晓青,李建林. 储能科学与技术. 2016(04)
[9]考虑峰谷电价的充电站运营商和电动汽车用户经济性研究[J]. 杨一帆,孙瑜,孙志杰,朱雨彤,傅军. 电网技术. 2016(09)
[10]电动汽车充电站设计研究[J]. 尚艳强,苏过林,孙功,梁浩,张海宝. 电工技术. 2016(01)
博士论文
[1]储能系统容量优化配置及全寿命周期经济性评估方法研究[D]. 修晓青.中国农业大学 2018
硕士论文
[1]分布式光伏发电与储能协同调度模型研究[D]. 袁龙.山东大学 2018
[2]多重化双向Buck/Boost变换器控制策略研究[D]. 梁新宇.北方工业大学 2018
[3]微网中电动汽车与光储容量的双层优化研究[D]. 桂俊平.武汉大学 2018
[4]能量双向流动下电动汽车峰谷电价制定和有序充放电研究[D]. 王文超.上海电机学院 2018
[5]混合储能系统在快速充电站中的应用及经济性评估[D]. 王菲.华北电力大学 2018
[6]基于退役动力电池梯次利用的光储充电站控制策略研究[D]. 余晓玲.华北电力大学(北京) 2018
[7]电动汽车充电站动态建模研究[D]. 郝文焕.哈尔滨工业大学 2017
[8]基于光伏储能技术的电动汽车供电系统研究[D]. 王强.华北电力大学 2017
[9]具有储能系统的快速充电站优化能量管理策略研究[D]. 鲍志伟.北京交通大学 2016
[10]光储式电动汽车充电站的设计与仿真研究[D]. 陈根.上海电力学院 2015
本文编号：3002575
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3002575.html
