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申请/专利权人:国网湖北省电力有限公司电力科学研究院;湖北方源东力电力科学研究有限公司
摘要:本发明公开了一种磁耦合型光储充放集成装置以及经济运行控制方法,在磁耦合型集成装置基础上,灵活接入了光储充多类型终端设备以及光储充协同控制装置,并引入了磁耦合型光储充放集成装置经济运行控制方法,具备终端设备状态信息采集及指令下发、能量流实时协同调度、光伏发电电量预测、电动汽车充放电电量预测和光储充放多能流经济运行控制规划等多项功能,可以实现光、储、充、放多种能量形式的协同、经济、智能调度。本发明充分利用光储充多类型终端资源柔性调节能力,全面提升了传统光储充站点设备运行可靠性差、资源利用效率、经济运营能力。
主权项:1.一种磁耦合型光储充放集成装置,其特征在于,包括磁耦合型集成装置、光储充多类型终端设备以及光储充协同控制装置,所述磁耦合型集成装置包括依次连接的多绕组变压器、双向ACDC变换单元、投切开关矩阵,双向ACDC变换单元包括若干组单体双向ACDC变换模组;所述光储充多类型终端设备包括一组光伏发电设备、一组储能设备以及若干组双向充放电设备,根据磁耦合型集成装置额定容量,配置光储充终端设备的额定功率等级以及与双向ACDC变换单元连接数量,以满足各类终端设备运行及接入要求;所述光储充协同控制装置用于实时采集光储充多类型终端设备的运行状态,并基于光储充多类型终端设备的运行状态、光储充多类型终端设备额定功率等级及与双向ACDC变换单元连接数量制定能量流调度实时策略并完成控制指令下发,预测光伏发电电量及电动汽车充放电电量,根据光伏发电电量及电动汽车充放电电量预测结果以及经济效益最优调控目标,制定光储充协同运行控制指令;所述根据磁耦合型集成装置额定容量,配置光储充终端设备的额定功率等级以及与双向ACDC变换单元连接数量,具体包括:步骤1.1:计算磁耦合型集成装置额定容量:P0=Ppm*npm,P0表示磁耦合型集成装置额定容量,Ppm表示单体双向ACDC变换单元模块额定功率,npm表示双向ACDC变换单元模块总数量;步骤1.2:计算双向充放电设备与双向ACDC变换单元连接数量,累计配置双向充放电设备Na_ev组,其中每一组双向充放电设备需要与nev组双向ACDC变换模组连接,nev计算方式为: 其中,Pev表示每一组双向充放电设备额定充放电功率,且全部双向充放电设备总功率Na_ev*Pev≤P0;步骤1.3:计算光伏发电设备与双向ACDC变换单元连接数量,光伏发电设备需要与npv组双向ACDC变换模组连接,npv计算方式为: 其中,Ppv表示光伏发电设备最大发电功率,且Ppv≤P0;步骤1.4:计算储能设备与双向ACDC变换单元连接数量,储能设备需要与nba组双向ACDC变换模组连接,nba计算方式为: 其中,Pba表示储能设备额定充放电功率,且Pba≤P0;步骤1.5:计算单体双向ACDC变换模组复用次数,根据步骤1.2、1.3、1.4中所计算的光储充多类型终端设备与双向ACDC变换单元连接数量,计算单体双向ACDC变换模组复用次数Nrep,其计算公式为:Nrep=Na_ev*nev+npv+nbapm所述根据光伏发电电量及电动汽车充放电电量预测结果以及经济效益最优调控目标,制定光储充协同运行控制指令,具体包括:步骤6.1、计算光伏发电及电动汽车充放电电量预测结果:以15分钟为一个间隔预测次日24小时96点电量数据,其中,光伏发电电量预测数据,记为:00时00分为00时15分为00时30分为以此类推,23时45分为电动汽车充放电电量预测数据记为:00时00分为00时15分为00时30分为以此类推,23时45分为步骤6.2、以功率平衡为原则,计算储能充放电以及网侧需求电能结果:计算次日24小时96点储能充放电电量及网侧需求电量Eg之和预测数据,记为:00时00分为00时15分为00时30分为以此类推,23时45分为步骤6.3、计算次日光储充经济运行效益最大值:次日T时刻光储充多类型终端经济效益计算方式为: 其中,表示T时刻光储充多类型终端经济运行收益;表示双向充放电设备运营收益,为T时刻充放电价格;表示光伏发电设备运营收益,为T时刻光伏发电上网价格;表示储能充放电价差收益,为T时刻储能电能价差,为储能电能上网电价或为电动汽车充电电价减去已有电能均价;表示购电成本,为T时刻购电价格;为T时刻光储充终端设备运行折旧成本;步骤6.4、制定各时段储能充放电运行规划:结合步骤6.1-6.3中光伏发电电量预测、电动汽车充放电电量预测、储能充放电以及网侧电能计算结果,以次日光储充多类型终端经济运行收益最大为目标,结合各时刻储能充放电电量以及网侧需求电量数学关系,计算得出各时段储能运行规划策略,记为:00时00分为00时15分为00时30分为以此类推,23时45分为其中,表示为:
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