[发明专利]一种应用于光-储-充一体化电站的能量管理算法

说明书

本发明公开了一种应用于光‑储‑充一体化电站的能量管理算法，包括如下步骤：基于BP神经网络以及历史数据信息预测未来1个完整调度周期的光伏出力；运行能量存储系统ESS日前能量调度算法，优化未来1个完整调度周期ESS的能量分布方案；运行ESS实时能量调度算法，优化未来1小时ESS的最优充放电方案；充电桩通过与电动汽车EV间的握手操作进行信息交互，ESS匹配或记录EV的BMS充电特性曲线信息；运行CP实时能量调度算法，以计算得出的最优的EV有序充电策略进行充电。本发明解决光‑储‑充一体化电站难以满足大规模电动汽车的能源供给需求的问题。同时对充电站系统起到了抑制负荷波动率、降低负荷峰谷差的效果，降低了对电力系统的负面影响。

技术领域

本发明涉及充电站能量管理技术领域，尤其涉及一种应用于光-储-充一体化电站的能量管理算法。

背景技术

ESS(Energy Storage System)能量存储系统：一种电能存储设备，可进行充放电操作；CP(Charging Pile)充电桩：一种为电动汽车提供电能的设备；BMS(BatteryManagement System)电池能量管理系统：一套保护动力电池使用安全的控制系统，时刻监控电池的使用状态，通过必要措施缓解电池组的不一致性，为新能源车辆的使用安全提供保障。

随着化石能源的日趋枯竭与环境污染日益严重，汽车领域面临能源转型的关键时期，EV因其绿色环保、低碳高效等特点受到了世界各国的广泛关注与一致认可。随着国家层面的政策引导与推广，电动汽车的国民保有量迅速增加，预计至2040年，我国电动汽车的保有量或将超过2亿辆。因此，能源补充设备的需求与日俱增，建设高效稳定、安全可靠、的电动汽车充电站刻不容缓。此外，电动汽车的大规模普及将大幅增加电力配网的压力，据国家能源局统计数据显示，2020年5月，我国公共充电基础设施的充电电量约3.6亿千瓦时，随着电动汽车国民保有量的进一步上升，现有配电网难以承载如此大的电动汽车充电负荷，配网改造的投资成本高昂，时间成本巨大，如何利用有限的充电站满足大规模电动汽车的能量补充需求，并尽可能降低对电力系统的负面影响，是电动汽车充电站的能量管理技术领域一大挑战。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足和缺陷，提供了一种应用于光-储-充一体化电站的能量管理算法，在考虑BMS系统对能量管理系统的影响的基础上，为储能电站制定最优的充放电策略，为电动汽车提供最优的有序充电策略，利用有限的充电站满足大规模电动汽车的能量补充需求，同时大大提高了光-储-充一体化电站的经济性，抑制了负荷波动率，降低了负荷峰谷差。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种应用于光-储-充一体化电站的能量管理算法，包括以下步骤：

S1：基于BP神经网络，根据光伏发电的历史功率建立起物理模型，预测未来1个完整调度周期的光伏出力，并基于气象因素和短期光伏功率波动之间的相关性，修正短期内预测的光伏出力；

S2：在每个调度周期的开始时刻，基于步骤1的预测光伏出力数据以及系统内的用户负荷信息，光-储-充一体化电站的能量管理系统运行能量存储系统ESS日前能量调度算法，优化未来1个完整调度周期ESS的能量分布方案；

S3：基于预测的光伏出力与优化ESS的能量分布方案，光-储-充一体化电站能量管理系统运行ESS实时能量调度算法，以5分钟为一个调度时隙，优化未来1小时ESS的最优充放电方案；

S4：充电桩通过与电动汽车EV间的握手操作进行信息交互，获取EV电池当前电池电量信息、汽车型号等信息并记录EV的开始充电时间，将以上信息以Zigbee通信方式上传至光-储-充一体化电站能量管理系统；

S5：光-储-充一体化电站能量管理系统识别EV厂商和型号并与数据库中记录的车辆电池能量管理系统BMS信息比对，若比对成功，则成功获取该EV的BMS充电特性曲线数据，比对失败则默认该EV的BMS充电特性曲线为典型曲线，同时记录该EV充电数据，更新数据库中该类型车辆的BMS信息；