本文選題：儲能系統(tǒng) + 快速充電站��； 參考：《北京交通大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：快速充電站的建設(shè)與發(fā)展被各國視為發(fā)展和普及電動汽車最重要的措施之一但是由于充電負(fù)荷本身具有間歇性與不確定性,所以,發(fā)展具有儲能系統(tǒng)的快速充電站逐漸成為新的研究熱點和方向。因此,本文以具有儲能系統(tǒng)的快速充電站為研究對象,具體研究了利用儲能系統(tǒng)對快速充電站負(fù)荷進行實時優(yōu)化的能量管理策略。其研究步驟如下：(1)對快速充電站的實際負(fù)荷特性進行研究。根據(jù)快速充電站的負(fù)荷特點制定了以降低充電站負(fù)荷方差為目標(biāo)的負(fù)荷優(yōu)化策略,經(jīng)過實時仿真發(fā)現(xiàn)雖然該策略可以改善充電站負(fù)荷特性,但是該策略不僅沒要考慮充電站運營的經(jīng)濟效益,而且在實時性方面仍有待提高。(2)考慮充電站運營的經(jīng)濟效益等因素,對充電站的儲能容量與負(fù)荷波動削減百分比、購電成本減少百分比之間的關(guān)系進行研究。從充電站的建設(shè)投資、運營升級等經(jīng)濟性角度出發(fā),考慮了充電站儲能容量與基本容量費、擴容費用之間的關(guān)系,并最終明確了儲能系統(tǒng)在快速充電站中的應(yīng)用思路,提出了快速充電站負(fù)荷優(yōu)化能量管理策略應(yīng)該以平抑負(fù)荷波動為主,兼顧降低購電成本的原則。(3)根據(jù)該原則提出建立最優(yōu)計劃負(fù)荷偏差帶并進行實時跟蹤的優(yōu)化策略。該實時優(yōu)化策略具體包括不考慮儲能裕量的充電站負(fù)荷即時平抑策略、考慮儲能裕量的充電站負(fù)荷即時平抑策略及其改進策略、考慮儲能放電深度的充電站滾動優(yōu)化策略。在研究以上策略時分別建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,研究了相關(guān)優(yōu)化算法,并繪制了具體的策略流程圖。為了對所提出的策略進行初步理論論證,對以上策略進行MATLAB編程仿真,并從充電站負(fù)荷曲線、儲能電量狀態(tài)兩個角度出發(fā),建立了不同的評價分析指標(biāo),通過評價與分析,從中選擇出實時性、抗干擾性較好的負(fù)荷優(yōu)化管理策略。(4)為了驗證所提出策略的實時性與有效性,基于選擇出的負(fù)荷實時優(yōu)化管理策略,進一步設(shè)計了有關(guān)實驗及其具體步驟,并以智能微電網(wǎng)中心作為實驗平臺完成了實驗。為了檢查策略對儲能壽命的影響,又將實驗結(jié)果同以降低充電站負(fù)荷方差為目標(biāo)的負(fù)荷優(yōu)化策略得到的仿真結(jié)果進行比較。最后結(jié)果表明,這些策略具有良好的實時性與有效性,并在一定程度上可以降低儲能系統(tǒng)電量的波動范圍和充放電深度,有利于延長儲能系統(tǒng)的壽命并減小充電站儲能容量的再配置。
[Abstract]:The construction and development of rapid charging stations are regarded as one of the most important measures to develop and popularize electric vehicles. However, the charging load itself is intermittent and uncertain, so, The development of fast charging stations with energy storage system has gradually become a new research hotspot and direction. Therefore, in this paper, the energy management strategy for real-time optimization of the load of a fast charging station with energy storage system is studied in detail by taking the rapid charging station with energy storage system as the research object. The research steps are as follows: (1) the actual load characteristics of the rapid charging station are studied. According to the load characteristics of the rapid charging station, a load optimization strategy aimed at reducing the load variance of the charging station is established. Through real-time simulation, it is found that the strategy can improve the load characteristics of the charging station. However, the strategy not only does not take into account the economic benefits of charging station operation, but also needs to be improved in the real time aspect) considering the economic benefits of charging station operation and reducing the percentage of energy storage capacity and load fluctuation of charging station. The relationship between the percentage reduction of electricity purchase cost is studied. From the economic point of view of construction investment and operation upgrade of charging station, the relationship between energy storage capacity of charging station and basic capacity charge, expansion cost is considered. Finally, the application of energy storage system in rapid charging station is clarified. It is proposed that the optimal energy management strategy of the rapid charging station should be based on reducing load fluctuation and reducing the cost of power purchase. According to this principle, the optimal strategy of establishing optimal load deviation band and tracking it in real time is put forward. The real-time optimization strategy includes the immediate load reduction strategy without energy storage margin, the immediate load reduction strategy and its improvement strategy with energy storage margin, and the rolling optimization strategy with energy storage discharge depth. In the study of the above strategies, the corresponding mathematical models are established, the relevant optimization algorithms are studied, and the specific flow chart of the strategy is drawn. In order to carry on the preliminary theory demonstration to the proposed strategy, carries on the MATLAB programming simulation to the above strategy, and from the charge station load curve, the energy storage electricity quantity condition two angles, has established the different appraisal analysis index, through the appraisal and the analysis, In order to verify the real-time and effectiveness of the proposed strategy, based on the selected real-time optimal load management strategy, the relevant experiments and their specific steps are further designed. The experiment was completed on the platform of smart microgrid center. In order to examine the effect of the strategy on the energy storage life, the experimental results are compared with the simulation results obtained by the load optimization strategy aimed at reducing the load variance of the charging station. Finally, the results show that these strategies have good real-time and effectiveness, and can reduce the fluctuation range and charge / discharge depth of energy storage system to a certain extent. It can prolong the life of energy storage system and reduce the reconfiguration of energy storage capacity of charging station.
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM910.6;U491.8

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本文編號：1852879