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第41卷第15期2013年8月1日电力系统保护与控制PowerSystemProtectionandControlV_01.41NO.15Aug.1,2013含电动汽车充电站的风光互补系统容量优化配置张颖达,刘念,张建华,李洋(1.新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学),北京102206;2.中国电力科学研究院,北京100192)摘要:电动汽车与新能源的综合利用是当前研究的热点问题。在微电网模式下,如何确定电动汽车充电基础设施与风光互补系统的容量配比,是值得探讨的问题。在考虑电动汽车用电需求的前提下,同时发挥电动汽车挟电模式所具备的储能能力,以系统投资成本、运行成本和电量不足损失成本综合最低为目标,并考虑风光系统、充放电机和动力电池的约束条件,构造了一种含电动汽车充电站的风光互补系统容量优化配置模型。采用微分进化算法求解,可获得含风机、光伏电池、动力电池和充放电机的最优容量配置结果。最后,针对某地区的系统规划算例进行了求解与分析,结果验证了模型的合理性。关键词:电动汽车充电站;风光互补;容量配置日分进化算法Optimumsizingofastand-alonehybridPV/windgenerationsystemintegratedwithelectricvehiclechargingstationsZHANGYing.da,LIUNian,ZHANGJian.hua,LIYang(1.StateKeyLaboratoryofAlternateElectricalPowerSystemwithRenewableEnergySources(NorthChinaElectricPowerUniversity),Beijing102206,China;2.ChinaElectricPowerResearchInstitute,Beijing100192,China)Abstract:Comprehensiveutilizationofelectricvehicles(EVs)andrenewableenergyisahotissuenowadays,buthowtoconfirm—capacityratioofEVcharginginfrastructuresandPV/windhybridsysteminmicrogridisstilltmsolved.Thispaperpresentsamodeltoperformtheoptimalsizingofastand-alonehybridPV/windgenerationsystemintegratedwithEVchargingstations.Inthemodel,theconstraintconditionsofPV/windsystem,rechargeanddischargemachineandEVbatteryareconsidered,aswellasEVchargingdemandandenergystoragecapacityofba ̄eryswitchmode.Ittakestheminimumtotalcostsincludinginvestment,operationandlosscostduetolackofelectricityastheobjective.Differentialevolution(DE)algorithmisusedtosolveoptimalcapacityconfigurationcontainingwindturbines,PVbattery,EVbattery,andrechargeanddischargemachine.Intheend,thesystemplanningexampleofanareaissolvedandanalyzed,andtheresultsshowthatthemodelisreasonable.ThisworkissupportedbyNationalHigh-techR&DProgramofChina(863Program)(No.2011AA11A280).Keywords:EVchargingstation;PV/windhybridsystem;optimumsizing;differentialevolutionalgorithm中图分类号:TM619文献标识码:A文章编号:1674-3415(2013)15-0126-090引言风光互补供电系统是可再生能源供电系统的一种重要应用形式,与单独的风力发电或光伏发电相比,功率输出更平稳、可靠性更高,目前已经得到了广泛研究和示范应用J。虽然风、光一次能源在时间和季节上有天然的互补性,但由于存在时变性、问歇性和难以预测等固有特点,仍需储能系统基金项目:国家科技支撑计划重大项目(2011BAG02B14);国家高技术研究发展(863)计划重大项目(2011AA11A280);国家电网公司科技项目配合才能保证供电的可靠性L2J。发展电动汽车被世界各国普遍确立为保障能源安全和转型低碳经济的重要途径,我国把电动汽车列为战略性新兴产业,大力推进其产业化应用。电动汽车的发展离不开充电基础设施的建设,国家“电网公司提出按照换电为主,插充为辅,集中充”电,统一配送的模式,打造电动汽车能源供给体系[3-4]。根据目前的研究成果,如果对电动汽车完全采用接入电网的充电模式,按我国电力系统当前的一次能源结构,电动汽车的碳排放并不比燃油汽车更低[・剐。根据当前的发展情况,要真正意义上改变电网张颖达,等含电动汽车充电站的风光互补系统容量优化配置一127一的能源结构是非常困难的,要实现电动汽车的零排放,通过微电网方式实现电动汽车与可再生能源的集成应用是最直接的方式。在特定的应用场景下(如海岛供电),如果能将电动汽车的发展需求与风光互补供电系统结合起来,可以弥补各自的不足。一方面,电动汽车的动力电池可以作为储能,提高风光互补系统的供电可靠性;另一方面,又能提高电动汽车的清洁能源利用率,有效降低碳排放量。针对此问题,国内外学者已经进行了初步探索。文献[7】指出大规模电动汽车充电会对电网产生不可忽视的影响,利用新能源分散充电是解决此问题的一种潜在方案,随着技术成熟和成本降低,其优势会逐渐凸显出来;文献【8】提出了一种含风光互补系统的直流微网,利用电动汽车动力电池作为辅助储能,仿真结果表明该系统可以稳定地为负载供电;文献[9]将电动汽车动力电池作为风光互补系统的储能,利用HOMER软件仿真分析了该方式的经济性,并指出随着电池技术的发展,该系统在经济上是可行的。当前的研究成果已基本从技术和经济方面论证了该方法的可行性。但在考虑充电需求、负荷水平和风、光发电能力的前提下,如何对该类系统进行规划,确定合理的容量配比,是目前尚未解决的问题。根据上述原因,本文将风光互补系统与电动汽车充电站相结合,建立了含风机、光伏发电系统、动力电池和充放电机的容量优化配置模型。在考虑电动汽车充电需求的前提下,以系统投资、运行和可靠性等综合成本最小为目标函数,并采用微分进化算法求解。最后,以某地区为例进行计算测试,并给出最优容量配置。1系统结构与功能分析1.1系统总体结构综合考虑国内外风光互补独立系统的结构,本文采用直流微网的方式(见图1)。主要由以下4个模块构成:风光互补发电模块、储能模块、负荷输出模块和控制模块。1.2各组成部分的功能风光互补发电模块由风机和光伏电池组成,是整个系统的发电部分。风机和光伏电池的输出分别经过整流器和DC/DC变换器后变成统一标准的直流电供给负载或存储在储能模块。储能模块可以与电动汽车充电站建设在一起,在现有的电动汽车充电模式中,换电池模式具有操作时间短、电池检测维护方便等优点。由动力电池组成的储能模块不仅可以在系统中起到能量调节和平衡负载的作用,还可将一部分充满电的动力电池换到电动汽车上来满足行驶需求。负荷输出模块是为了满足用户的一般用电需求。发电模块和储能模块输出的直流电经过逆变后向负载供电。一五镬巧f一:l充电站I:储能模块:图1系统总体结构图Fig.1Structureofthesystem控制模块将系统中各种变流器和监控装置通过计算机网络连接在一起,实现功率与电量的合理分配。2系统各部分模型2.1风机和光伏电池输出模型国内外学者对风力和光伏发电已经进行了较深入的研究,功率输出模型也比较成熟,本文仅简单描述。参考目前的主要模型,风力发电机的输出特性方程Pw(v)是用最小二乘法对其实际的输出特性曲线拟合而得到的lJ,其表达式为Pw(V)=0(V<vc)o1・v+b1・7+c1(rovV1),.v+b2.v+c,(vv)(1)≤(VrVVf)0(V>Vf)式中:v表示风机转轴高度处的风速;v、vf分别表示风机的启动风速、额定风速和切断风速;尸r表示风机的额定功率。在计算光伏电池的输出PPv()时,要考虑辐射、温度和光伏电池倾斜角度对功率输出的影响[11_],其表达式(详细模型见附录A)为PPv(f)=(Vm,Im)(2)-128-电力系统保护与控制2.2采用换电模式的动力电池电量交换模型在系统运行过程中,动力电池起到两方面的作用。一是满足电动汽车的需求:将充满电的动力电池换到电动汽车上,保证电动汽车到充电站后能获得有效补给。二是作为储能设备实现能量调节和功率平衡:在风力、日照充足时,可以储存供给负载后多余的电能;反之,则输出电能给负载。根据以上分析,系统中动力电池组的总电量是不断变化的。当风光发电的总功率大于负载用电功率时,动力电池组处于充电状态。同时,还有一部分充满电的动力电池与电动汽车中电量消耗殆尽的动力电池相互交换。因此,时刻系统中动力电池组的电量可用式(3)表示。Eb(,)=Eb(一1)(1一)+[Ew()+Pv)一r、)/77i】。77b。一(,)式中:Eb(t) ̄HEb(t-1)分别表示动力电池组在f时刻和广1时刻存储的电量;r/bn1、r/i分别表示动力电∽池充电和逆变器能量转换的效率;EL表示广1时刻到时刻负载用电量的大小;Ew(t) ̄DEpv(分别表示r1时刻到时刻风机和光伏的发电量;t7表示动力电池每小时的白放电率;()表示时刻充电站换出动力电池的总电量。当风光发电的总功率小于负载用电功率时,动力电池组处于放电状态。此时,为满足电动汽车的需求,同样需要将一部分充满电的动力电池与电动汽车中电量消耗殆尽的动力电池相互交换。时刻动力电池组中的电量可用式f4)表示。b(f)=Eb(t一1)(1一cr)一[EL()/nv一(4)Ew)一Ep、,()]/77b:一O)式中,叭2表示动力电池的放电效率。2.3电动汽车的换电需求模型2_3.1家用车的换电需求模型根据美国交通部对全美家用车辆的调查结果,车辆日行驶里程近似为对数正态分布L1引,其概率密度函数为胁)1e卅](5)式中:O'D=3.20,PD=0.88;为行驶距离。由式(5)可求出每辆电动汽车日行驶距离的期望为E(x)=【xfo(x)&(6)参考目前电动汽车的技术水平,假设每百公里耗电量固定为15kWh【】,该区域有辆家用电动汽车,则每天的电量需求为0.15NpnE(x)。家用车一天的换电需求概率分布可认为与充电需求概率分布[1】相似,并服从正态分布N(13,6)。2.3.2公交车的换电需求模型电动公交车每天的行驶里程约为300km[J,考虑到目前动力电池的发展状况,一次换电难以满足一天的运营要求,因此在运营过程中必须换电一次,且在高峰时段不能换电。假设公交车首班发车时间为6:00,末班发车时间为22:00~23:00,高峰时段为7:00-9:00和16:30~18:30,则可在13:00~16:00换电一次;为保证公交车在第二天早高峰时不换电,当天运营结束后,在22:00~23:00可换电一次。假设电动公交车每百krn耗电量固定为110kWh,若电动公交车数量为GoB,则一天的换电总需求为1.1x200XNpub=220Npb。考虑到公交车的运营是顺序进行的,在换电时间段内可采用均匀分布,则电动公交车的需求模型为,、≤I220Npb/613f16or2223r1、pub【20。therwise2.4系统可靠性模型考虑到系统的经济性,文中采用电量不足期望值EENS(¨J来描述系统可靠性模型。在计算电量不足期望值时,将一年的时间按小时分为8760个相等的时间段,假定在每个时间段内风速、光强、负荷和电动汽车的需求都是不变的,通过实测或模拟获得一年的风、光功率输出曲线和负荷曲线,通过电动汽车的换电需求模型获得换电需求曲线,然后进行可靠性计算。在一年内系统的电量不足期望值(kWh/年)可计算如下(当t时刻系统电量大于或等于需求电量时其值为0)。EENS(()+Eq(t)一v()一(8)Ew)一(一1)一))式中,i表示动力电池的最小允许容量。3目标函数及优化算法3.1目标函数和约束条件3.1.1目标函数优化目标是在满足充电和负荷需求的情况下,系统一次设备投资、运行和计及可靠性等综合成本最小,其目标函数为minC,=min(C ̄+clpv+Cb+c+)(9)张颖达,等含电动汽车充电站的风光互补系统容量优化配置.129.式中:G为系统总成本;Cw、Cn、Cb、Cc、Cr分别表示风机、光伏发电系统、动力电池、充放电机和系统电量损失成本。在各项投资成本中考虑财务成本,其中自有基金占20%,贷款占80%,则各项成本为Cw=0.2NwCi篙+o.8XwCi高(10)Cpv=0.2NpCj+o.8XpvCj(11)Cb=0.2XbCk篙+o.8NbCk(12)Cc=0.2UoCl篙+o.8NcC,(13)=coeEENS(14)上述各式中,Ci,Cri,Ck,C1分别为风机、ⅣⅣ光伏电池、动力电池和充放电机的单价;w,o,ⅣⅣb,c分别为风机、光伏电池、动力电池和充放“电机的数量;,b/。,,。分别为对应的年维护和运行费用m为设备的折旧年限;。为贴现率;i为利率,按照国家中长期投资的利率取7.05%;coe表示赔偿系数;EENS为系统电量不足期望值。3.1.2约束条件(1)动力电池的电量约束条件为min≤≤(f)一(15)式中:为动力电池的最大允许容量,一般取动力电池的额定容量;i为动力电池的最小允许容量,由最大放电深度决定。(2)风机、动力电池、光伏电池和充放电机数量的约束条件为0NpVXpⅣⅣ0wwr161Ⅳ0UbbⅣ0NocⅣ式中,oⅣⅣⅣWm、b、c分别为满足用户充电和负荷需求的光伏、风机、动力电池、充放电机的个数。(3)时刻可为电动汽车提供换电服务的动力电池数量约束条件为Ⅳb()(f)tE[1,T】(17)Ⅳ式中:b(是t时刻可为电动汽车换电的动力电池数量;Nb(是f时刻电动汽车需要更换的动力电池Ⅳ数量。假设动力电池充电需要4个小时,则b(Ⅳ可通过式(18)得出,而b(可由电动汽车换电需求概率分布与电动汽车数量算出。f0f<0ⅣⅣⅣⅣⅣ—∈ha()1h一b(一1)一h(t-2)一h03)f[1,】(18)式中,Nb(t-1)、Nb(t-2) ̄13Nb(t-3)分别是卜1时刻、2时刻和t-3时刻电动汽车需要更换的动力电池数量。(4)光伏电池倾斜角度约束条件为0<0<90(19)(5)充放电机功率约束条件为P(t)∈[1,(20)∽式中:P为根据系统充放电量而得到的任意时刻充放电机的功率;尸c为充放电机最大功率,即电池组中最大可用容量在一个时间段内通过充放电机全部放出时的功率。二者的计算方法为…—lAt充电时(21)P:{…l【二二・放电时LAtPcmax-(22)式中,At=-I。若P(大于上限Pc,则P(f)=尸c。3.2微分进化算法含充电站的风光互补容量优化配置模型具有非线性、多约束的特点,传统数学规划方法难以获取全局最优解。微分进化算法(DE)是一种智能优化算法,其基本思想是:从某一随机产生的初始种群开始,按照一定的操作规则,按变异、交叉、选择的流程不断迭代计算,并根据个体的适应值,优胜劣汰,引导搜索过程向最优解逼近ll。基于微分进化算法求解的具体步骤为Ⅳ(1)算法参数设置。设置种群数量n,终止迭代次数C,变异因子F,杂交因子。(2)种群初始化。在决策变量的变化范围内Ⅳ随机生成n个解。(3)进行变异和交叉操作,生成子代种群。(4)将子代种群代入约束条件式(15)~式(18)进行检查,不满足条件的按式(23)进行处理。电力系统保护与控制一J,mif(,>Xm,f231X‘\-IXm,if(xi<Xm,)(5)算出父代种群和子代种群的适应值,然后进行选择操作,并记录当前最佳个体和对应的适应值。(6)重复式(3)~式(5)直到满足终止迭代条件。4算例分析4.1算例结果及其分析本文以某地区(北纬32。46)的系统规划为例进行容量优化配置。该地区负载数据和风速、日照数据见附录B;风机、光伏电池、动力电池等设备参数见附录C;假设upi=500,upb=10,可得家用车和公交车一天的换电需求分布,如图2所示。图2一天内电动汽车每小时换电功率需求Fig.2PowerdemandbyEVsinoneday采用Matlab软件对容量优化配置模型进行编程,并用DE算法进行求解。程序中设定种群数量U<30,最大迭代次数为100;决策变量的上、下限根据实际情况确定:风机、光伏电池、动力电池、充放电机数量的上限分别为l0、2000、500、300,下限均取零。利用DE算法求解,种群每代的最优解如图3所示,容量优化配置结果如表1所示。通过上面的寻优结果,可得系统全年的风机发电量、光伏电池发电量以及动力电池的电量变化情况,现取2个典型时间段(950~1000h和3900-3950h)进行分析,如图4和图5所示。从图4和图5中可以看出,风力发电机组基本就可以满足系统的用电需求,但由于风能时间分布和系统用电变化情况的不匹配以及风机输出功率的不稳定,通过与光伏发电系统的合理配合可有效提高可靠性。分析各组件电量的变化情况可知,动力电池与风机和光伏发电可以较好地配合。当系统发电量过剩时,动力电池给电动汽车换电并存储多余图3进化迭代过程Fig.3ProcessofDEalgorithm表1容量优化配置结果Table1Optimumsolutions图4系统各组件电量变化情况(950~1000h,冬季)Fig.4Powerchangeofeachcomponentin50hours(winter)的电能,此时动力电池的电量变化量为正;当系统发电量不足时,动力电池输出电能给负荷并给电动汽车换电,动力电池的电量变化量为负。因此动力电池不仅可以调节能量和平衡负载,还可以给电动汽车换电,满足用户的需求。同时,由图4和图5可知,夏季风速较小,需要较多的风机才能保证供电可靠性。但是在其他季节,风速较大,导致风机发电量远大于用电量,弃风现象比较严重。此时可以考虑在保证供电可靠性的同时,停运一些风机,对其进行检修和维护。张颖达,等含电动汽车充电站的风光互补系统容量优化配置.131.—图5系统各组件电量变化情况(39003950h,夏季)Fig.5Powerchangeofeachcomponentin50hours(summer)4.2赔偿系数对系统总成本和可靠性的影响我国采用的停电损失评估方法主要有平均电价折算倍数法、产电比法和总拥有费用法Ll。为了尽量减小对停电损失的估算误差,赔偿系数coe采用前两种方法的加权平均。但是由于影响停电损失的因素很多,并带有较大的不确定性,coe的估算仍比较粗略。当coe在一定范围内变化时,系统总成本和可靠性均会受到一定程度的影响,分别如图6和图7所示。图6coe对系统总成本的影晌Fig.6Impactofcoeonthetotalcost图7coe对功率供给亏欠率的影响Fig.7Impactofcoeonthelossofpowersupplyprobability由图6可以看出,随着COC的增大,系统总成本会增加。这是因为coe可以表征系统因缺电惩罚成本,也即系统电量损失成本G。当coe增大时,意味着同样的电量不足期望值EENS会产生更高的惩罚成本,使得系统总成本显著增加,这就导致系统容量配置发生变化,风机、光伏电池和动力电池数量增加以降低EENS,从而使系统总成本达到一个新的最低值,并随着设备投资的增加和惩罚成本的变化而增加。与此同时,由于EENS的降低,系统的功率供给亏欠率会降低,系统的可靠性增强,但是coe在较小范围内变化时,系统的功率供给亏欠率会出现小幅的波动,如图7所示。由以上两图还可看出系统可靠性的提高是以牺牲经济性为代价的。在选择COC时,还要综合考虑系统的可靠性与经济性,既要满足当地供电可靠性的要求,又要考虑经系统的总成本。4.3动力电池使用年限对系统总成本的影响目前电动汽车仍处于小范围示范应用阶段,制约其快速发展的主要瓶颈是动力电池的寿命很短,使用年限少。在本文中,动力电池不仅服务于电动汽车,还作为系统的储能元件进行充放电。根据电动汽车的用电需求与系统的运行状况可得动力电池每年的循环次数,结合文献[181的研究,在一个确定的放电深度下,可求出动力电池对应的总循环次数,从而可以求出动力电池的使用年限。然而由于影响电池循环次数的因素较多,使用年限的估算仍比较粗略。图8为系统中动力电池使用年限在可能的范围内变化时对总成本的影响。动力电池使用年限/年图8电池使用年限对系统总成本的影响’Fig.8ImpactofEVbatteriesservicelifeontotalcost分析图8可知,动力电池使用年限对系统总成本有很大的影响。动力电池使用年限越长,由式(12)可得相同数量的动力电池其成本越低,因此系统总成本越低。实际上,由于动力电池成本的降低,系统的容量配置也会随之变化,并通过优化运算达到最优,使得系统总成本更低。.132一电力系统保护与控制此外,本文采用换电方式,方便动力电池的统一管理和定期保养维护,可以提高电池全寿命周期,从而在一定程度上降低电池成本。4.4动力电池放电深度对系统总成本的影响动力电池放电深度不能过大,即每次放电时必须留有一定的电量,否则电池的寿命会明显缩减。而目前动力电池性能还不完善,电池的放电深度能达到多少还没有定论,在不同的放电深度下系统总成本也不一样。当放电深度在70%~80%范围内变化时对系统总成本的影响如图9所示。图9电池放电深度对总成本的影响Fig.9Impactofbatterydepthofdischargeontotalcost由图9可知,随着放电深度的增大,系统的总成本会减小。产生这种现象的原因是当放电深度增大时,动力电池在一次放电中可以放出更多的电量,也即电池的利用率提高,相当于单位能量的动力电池价格降低,因此系统的总成本会在一定程度上降低。但当放电深度继续增大直至超过规定的放电深度时,虽然电池的利用率继续提高,但电池的寿命会受到严重影响,而通过比较图8与图9,电池寿命对总成本的影响远比放电深度对总成本的影响大,所以此时总成本反而会增加。5结论本文提出了含电动汽车充电站的风光互补系统容量优化配置模型,以系统投资、运行和电量不足损失成本最低为目标函数。由算例分析可知,该模型能求解出特定需求下风机的额定功率、光伏电池的额定功率及最佳倾斜角、充放电机的额定功率和动力电池的额定能量。根据系统各组件在不同时段的电量变化情况分析,求解结果是基本合理的,能满足电动汽车换电和正常负荷需求,对相关系统的规划具有一定的指导意义。附录A①太阳地理位置的描述1)赤纬角:23.45sinl360×——284+nll365I式中,为一年中第天的赤纬角,为一年中的日期序号。2)太阳时角WW=一12)×…15。(,=1,2,,24)式中:f代表时刻;W为时刻的时角。3)太阳天顶角COSe,:sinsin6+COSCOS6cosW式中:为当地纬度;为赤纬角;W为太阳时角。4)任意平面的倾斜角0任意倾斜平面与水平面之间的夹角称为该平面的倾斜角0。5)任意平面的方位角y任意倾斜面的法线在水平面的投影与正南方向线之间的夹角称为任意平面的方位角y。倾斜平面面向正南时为零,面向东时为负,面向西时为正。6)太阳光入射角i太阳入射线与平面法线之间的夹角称为阳光入射角i,计算公式为COSi=(sin ̄cosO-cosOsintgcossin+(COSOCOS+sinOsint9cosCOS6cosw+sin0sin7cos8sinW②入射到光伏板上辐射量计算一般从气象站得到的资料是水平面上的太阳总辐射量Ⅳ和水平面上的散射辐射量风,故水平面直辐射量可按下式求得。—Hb=HHd而在计算光伏电池组合板发电量时要用到的是倾斜面上的太阳总辐射量。He:Hb8+Hde七Hte式中:风代表倾斜面上的直射辐射量;凰目代表倾斜面上的天空散射辐射量;研代表倾斜面上的地面反射辐射量。它们的计算公式为Hbo‰鲁舞+1-c]Ⅳ日.().式中:i为倾斜面太阳光入射角;为太阳天顶角;0为倾斜角;H0代表大气层外面水平的太阳辐射量;P代表地物表面的反射率,在工程计算中一般取0.2,有雪覆盖的地面取张颖达,等含电动汽车充电站的风光互补系统容量优化配置一133.③表征PV组件特性的数学模型利用下面的公式计算任意条件下PV组件的最佳工作点电流和电压:c。[eXp(].1]}十’‘Cl=(1-/,s。)eXp[一/(q。)]一/。一1‘(1一。/L)=。・△[ ̄+00539+.AV=、,一AT=+0.02・月一‘%叭以上公式中:,Pv代表任意条件下光伏电池的最佳工作点电流;v代表任意条件下光伏电池的最佳工作点电压;c代表光伏电池的短路电流;c代表光伏电池的开路电压;k。代表光伏电池的最大功率点电流;代表光伏电池的最大功率点电压;代表光伏板上的太阳总辐射量;r代表标准光强,取1000W/m;代表环境温度;代表标准温℃度,取25。④PV方阵每小时发电量计算对于实际应用,需要将一定数量的PV组件进行串、并联以满足用户对电压和功率的要求。系统的工作电压决定了PV组件的串联书,而PV组件串的并联数决定了Pv方阵的容量。PV方阵每小时输出的电压和功率可表示为Ⅳv=P、,・、,‘Ⅳ‘‘PPv=NPvPPVsv。』Pv・ⅣⅣ式中:Pvs表示PV组件的串联数;PvP表示PV组件的并联数;和分别表示由连接损失和其他损失引入的因子。附录Bi0003000500070009000地图B1负荷数据Fig.B1Loaddata至\踊旺L目1*30252015匿105O图水至\摇旺旧1l000j0005000,0009000图B2太阳辐射量和风速数据Fig.B2Amountofsolarradiationanddataofwindspeed附录C表c1系统中各设备参数TableC1Theparametersofeachcomponet系统参数参数值风机切入风速/(m/s)风机额定风速/(m/s)风机切出风速/(m/s)风机寿命/年风机额定功率/MW单台风机价格/万元光伏电池开路电压/v光伏电池短路电流/A光伏电池最大功率电流/A光伏电池最大功率电压/v光伏电池寿命/年光伏组件单价/f元/w)动力电池额定能量/kWh放电深度/%动力电池寿命/年单个动力电池价格/万元贴现率每组充放电机额定功率/kW双向DC/DC变换器单价/万元补偿系数参考文献[1]郭天勇,赵庚申,赵耀,等.基于风光互补的微网系统3Ⅲ加6舳%9一134.电力系统保护与控制建模与仿真【J】.电力系统保护与控制,2010,38(21):—104108.—GUOTianyong,ZHAOGeng-shen,ZHAOYao,eta1.Modellingandsimulationofmicrogridsystembasedonwind-solarhybrid[J].PowerSystemProtectionandControl,2010,38(21):104-108.[2]YANGHong-xing,ZHOUWei,LULin,eta1.Optimalsizingmethodforstand--alonehybridsolar・・windsystemwithLPSPtechnologybyusinggeneticalgorithm[J].—Energy,2008,82(4):354367.[3]陈良亮,张浩,倪峰,等.电动汽车能源供给设施建设现状与发展讨论[J].电力系统自动化,2011,35(14):l1.17.CHENLiang-liang,ZHANGHao,NIFeng,eta1.Presentsituationanddevelopmenttrendforconstructionofelectricvehicleenergysupplyinfrastructure[J].AutomationofElectricPowerSystems,2011,35(14):—1117.[4]张文亮,武斌,李武峰,等.我国纯电动汽车的发展方向及能源供给模式的探讨[J].电网技术,2009,33(4):1.5.—ZHANGWenliang,WUBin,LIWu-feng,eta1.DiscussionondevelopmenttrendofbakeryelectricvehiclesinChinaanditsenergysupplymode[J].Power—SystemTechnology,2009,33(4):15.’[5]DoucetteRTMcCullochMD.Modelingtheprospectsofplug-inhybridelectricvehiclestoreduceCO2emissions[J].AppliedEnergy,2011,88(7):2315-2323.[6]马钧,年晨宁.崇明岛2020年电动汽车可再生能源独立电网的构想【JJ.农业装备与车辆工程,201l,2:1.7.—MAJun,NIANChenning.AschemeforrenewablegridforEVof2020inChongmingIsland【J1.Agricultural—Equipment&VehicleEngineering,2011,2:17.[7]LiXin,LopesLAC,WilliamsonSS.Onthesuitability—ofpluginhybridelectricvehicle(PHEV)charginginfrastructuresbasedonwindandsolarenergy[C]//Power&EnergySocietyGeneralMeeting.2009:1-8.[8]LIUChun.hua,ChauKDIAOChen-xi,eta1.Anew—DCmicrogridsystemusingrenewableenergyandelectricvehiclesforsmartenergydelivery[C】//VehiclePowerandPropulsionConference(VPPC),2010IEEE,Lille,2010:1-6.[9]PhilChiu,StigHogberg,JeremyHieb,eta1.Microgridintegrationofelectricvehiclestoragewithhybridrenewablesystems[J].’[10]DiatS,BelhamelM,HaddaciM,eta1.AmethodologyforoptimalsizingofautonomoushybridPV/wind—system[J].EnergyPolicy,2007,35:57085718.[11]杨琦,张建华,刘自发,等.风光互补混合供电系统多目标优化设计fJ1].电力系统自动化,2009,33(17):86.90.YANGOi,ZHANGJian.hua,LIUZi-fa,eta1.Multi.objectiveoptimizationofhybridPV/windpowersupplysystem[J].AutomationofElectricPowerSystems,2009,33(17):86-90.[12]杨德州,王利平,张军,等.大型分布式电源模型化研——究及其并网特性分析(一一)光伏电站专题[J].电力系统保护与控制,2010,38(18):104.110.—YANGDe-zhou,WANGLiping,ZHANGJun,eta1.—Modellingofthelargescaledistributedpowersupplyandtheanalysisofcorrespondinggrid・connectedcharacteristics[J].PowerSystemProtectionandControl,2010,38(18):104-110.—[13]QIANKe-jun,ZHOUChengke,AllanMalcolm,eta1.ModelingofloaddemandduetoEVbakerychargingindistributionsystems[J].IEEETransonPowerSystems,—20l1,26(2):802810.[14]田立婷,史双龙,贾卓.电动汽车充电功率需求的统—计学建模方法【J].电网技术,2010,34(11):126130.TIANLi.r—ing.SHIShuanglong.JIAZhuo.Astatisticalmodelforchargingpowerdemandofelectricvehicles[J].PowerSystemTechnology,2010,34(11):126-130.[15]周逢权,连湛伟,王晓雷,等.电动汽车充电站运营模—式探析【JJ.电力系统保护与控制,2010,38(21):6371.——ZHOUFeng-quan,LIANZhanwei,WANGXiaolei,eta1.Discussiononoperationmodetotheelectricvehiclechargingstation[J].PowerSystemProtectionandControl—2010,38(21):6371.116lPriceKVStoreRM,LampinenJA.Differential——evolutionapracticalapproachtoglobaloptimization[M].Berlin,Germmay:Springer-Verlag,2005.[17]耿光飞,唐巍,许跃进,等.农村电网停电损失估算方法研究lJ】.中国农业大学学报,2008,13(6):91-94.—GENGGuangfei,TANGWei,XUYue 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