基于退役动力电池梯次利用的光储充电站控制策略研究

发布时间：2020-08-15 13:25

【摘要】：随着近几年电动汽车销量的突飞猛涨,车用动力电池的报废渐成规模。大量的报废电池亟待回收利用,如何处置退役动力电池将是影响新能源汽车发展的重大课题。同时,由于电动汽车市场的扩张,充电基础设施的建设与规划问题也日益受到关注。然而大规模电动汽车接入电网充电,将对电力系统运行产生一定影响。充电站如果不采取有效充电控制策略,将加大电网负荷峰谷差,进而影响电网的安全稳定运行。因此,研究基于电池梯次利用的光储充电站控制策略具有重要的现实意义。本文针对基于退役动力电池梯次利用的光储充电站控制策略进行研究,主要研究内容如下:首先,归纳了国内外电动汽车充电站与动力电池梯次利用的研究现状。目前电动汽车充电站的建设工作正在大力开展,世界各国在动力电池梯次利用方面都取得了不同的成果。但是,梯次储能系统应用于光伏充电站时,如何根据充电站的负荷需求合理安排电动汽车充电,是目前尚未妥善解决的问题。其次,对电动汽车光伏充电站的光伏容量配置进行研究。以充电站年净收益最大以及光伏利用率最大为目标函数,以光伏装机容量约束与光伏电池板倾斜角约束为约束条件,建立充电站光伏容量优化配置模型,采用多目标粒子群算法寻优得最优光伏容量。然后,提出了一种基于退役动力电池梯次利用的光伏充电站的容量配置方法。以光伏充电站年净收益最大化为目标函数,结合双倍余额递减法对退役动力电池的梯次利用电池成本进行估算,考虑充电站实时功率平衡和储能系统荷电状态约束条件,建立光伏充电站光储容量优化配置模型。运用教与学最优算法模型进行求解,得到充电站光储最优容量配置。通过算例分析比较了光储充电站配置常规储能系统与梯次储能系统两种情况的经济性。最后,提出了基于用户自主响应的光储充电站有序充电控制策略。以电动汽车的充电需求和充电站的功率限制为约束条件,以用户充电费用最少和充电站负荷峰谷差最小为目标,提出了基于用户自主响应的有序控制策略。结果表明:所提出的有序充电控制略可以实现电动汽车充电负荷转移,提高充电站运行的稳定性。本论文的研究为计及电池梯次利用的光储充电站控制策略提供了理论依据。
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U469.72
【图文】：

光伏,容量配置

光伏容量配置计算流程图

典型日负荷曲线,充电站,光伏

一光伏充电站典型日负荷曲线

充电站,光伏,分时电价,服务费

电动汽车售电总费用Ｗ＝１．８６元／（ｋＷ邋．邋ｈ），光伏上网电价为的＝０．８８元／（ｋＷ邋？邋ｈ）。逡逑根据公式２－１，以日照强度、温度等数据模拟得到的四种典型天气的光伏发电逡逑系统输出功率曲线如图２－５所示，由于晴朗曰的曰照强度大，导致晴朗日的光伏输逡逑出功率远大于阴、多云、雨天等天气，光伏输出功率随天气情况的变化而波动较大，逡逑故对充电站的光伏容量进行合理的配置是十分必要的。逡逑４００：＊邋ｒ邋：邋；邋ｉ邋Ｔ—邋．邋．邋Ｉ—；邋ｘ邋ｃ—ｉ－邋．邋：邋ｉ邋ｊ．厂；．邋．■，．逡逑逦多云逡逑逦逦逡逑＂０邋１邋２３４５６７８９邋１０１１１２１３１４１５１６１７１８１９２０２１２２２３２４逡逑时间／ｈ逡逑图２－５典型天气光伏输出功率逡逑采用ＭＯＰＳＯ算法对光伏容量进行寻优，ＭＯＰＳＯ算法的参数设置如下：种逡逑群规模ｘＳ／ｚｅ为丨００；最大迭代次数／＿＝５０；惯性权Ｍｗ＝０．９５；学习因子ｃ尸０．２；逡逑ｃ２＝０．８，图２－６为ＭＯＰＳＯ搜索得到的光伏容量配置解p}／ｌ：｜－丨标空间的分布情况，由逡逑１３逡逑

【参考文献】