(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111551506.8 (22)申请日 2021.12.17 (71)申请人 北京交通大 学 地址 100044 北京市海淀区西直门外上园 村3号 申请人 北京超充科技有限公司 (72)发明人 苏粟　李泽宁　汤小康　李玉璟　 梁方　董刚　王陆飞　 (74)专利代理 机构 北京高沃 律师事务所 1 1569 代理人 赵兴华 (51)Int.Cl. H02J 3/00(2006.01) H02J 3/32(2006.01) H02J 3/24(2006.01) B60L 55/00(2019.01)G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种考虑电动汽车与光伏的混合储能优化 方法及系统 (57)摘要 本发明涉及一种考虑电动汽车与光伏的混 合储能优化方法及系统， 针对含冲击性负荷的电 力系统场景， 建立混合储能容量优化配置模型， 得到容量配置结果。 基于此， 进一步考虑电动汽 车与光伏预测数据以及储能系统模 型， 构建两阶 段优化模型。 在日前阶段减小系统运行成本， 在 日内阶段减小系统负荷波动， 进一步实现系统的 经济安全运行。 权利要求书3页 说明书12页 附图5页 CN 114204562 A 2022.03.18 CN 114204562 A 1.一种考虑电动汽车与光伏的混合储能优化方法， 其特 征在于， 包括： 对不同的混合储能类型进行评估， 以确定合 适的储能配置类型； 对电网的冲击性负荷进行分解， 得到分解结果； 所述分解结果为所述储能配置类型的 充放电指令； 基于所述充放电指令， 以储能日综合成本最小为目标函数， 以混合储能剩余容量与充 放电功率为约束 条件建立混合储能容量优化配置模型， 并对所述混合储能容量优化配置模 型进行求 解， 得到最优的储能配置类型的容 量配置结果； 基于电动汽车负荷与光伏出力数据， 根据所述容量配置结果建立两阶段优化模型； 所 述两阶段优化模型包括日前优化模型与日内优化模型； 以负荷波动为目标函数对所述两阶段优化模型进行优化， 得到混合储能优化结果。 2.根据权利要求1所述的考虑电动汽车与光伏的混合储能优化方法， 其特征在于， 所述 对不同的混合储能类型进行评估， 以确定合 适的储能配置类型， 包括： 选取能量、 功率密度、 寿命、 可持续 时间、 充放电效率和成本作为评价指标， 建立反映储 能特性的评价指标体系； 综合运用层次分析法和数据包络分析法， 对所述评价指标体系中不同的混合储能类型 进行评价， 得到所述储能配置类型； 所述储能配置类型包括锂电池和超级电容。 3.根据权利要求1所述的考虑电动汽车与光伏的混合储能优化方法， 其特征在于， 所述 对电网的冲击性负荷进行分解， 得到分解结果； 所述分解结果为所述储能配置类型 的充放 电指令， 包括： 采用改进经验模态分解算法分解所述冲击性负荷， 得到分解结果； 所述分解结果包括 本征模态函数和余波分量。 4.根据权利要求2所述的考虑电动汽车与光伏的混合储能优化方法， 其特征在于， 所述 储能日综合成本的公式为： Z＝(Asu+Aba)/365+ByEB+CyEC； 其中， By为所述超级电容 的运行维护成本系数； Cy为所述锂电池的运行维护成本系数； Asu为所述超级电容的投资成本年 值； Aba为所述锂电池的投资成本年 值； 其中， 所述投资成本年值的公式为 r、 N分别为年利率和周期长 度； Csu和Cba分别为所述超级电容的投资成本和所述锂电池的投资成本； 其中， 所述投资成本的公式为 Bk和Ck分别为所述超级电容的功 率成 本系数和所述锂电池的功率成本系数； Be和Ce分别为所述超级电容的容量成本系数和所述 锂电池的容量 成本系数； PB和PC分别为超级电容的额定功率和所述锂电池的额定功 率； EB和 EC分别为所述超级电容的额定容 量和所述锂电池的额定容 量。 5.根据权利要求2所述的考虑电动汽车与光伏的混合储能优化方法， 其特征在于， 所述 约束条件具体包括所述超级电容的剩余容量约束、 所述锂电池的充放电容量约束、 所述超权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114204562 A 2级电容的功率约束、 所述锂电池的功率约束和电压约束。 6.根据权利要求2所述的考虑电动汽车与光伏的混合储能优化方法， 其特征在于， 所述 日前优化模型的目标函数为： 其中， ZOF和ZOF1分别为系统总运行成本和储能设备运维成本； ZOF2和ZOF3分别为电费成本 和电动汽车服务费成本； P1t为t时刻配电网输 出功率； 和 分别为t时刻储能的放电功率 和储能的充电功率； λt和NP分别为电价随负荷变化 的调整系数和控制 域的时间长度； αEN为 储能设备 单位运行维护成本； 所述日前优化模型的约束条件包括第 一等式约束和第 一不等式约束； 所述第 一不等式 约束包括第一储能容量约束和功率最大值与最小值约束； 其中， 所述第一等式约束的公式 为 为t时刻系统 的负荷功率； 所述第一储能容量约束 的公式为 sn和 分别为储能额定容量和储能的荷电状 态； 所述功率最大值与最小值约束的公式为 Pcmax为储能额定 功率。 7.根据权利要求2所述的考虑电动汽车与光伏的混合储能优化方法， 其特征在于， 所述 日内优化模型的目标函数为： 其中， Pb(i)和Ps(i)分别为i时刻所述锂电池的充放电功率和所述超级电容的充放电功 率； Pf(i)和P(i)分别为i时刻原始负荷功率和平抑后负荷功率； Pmean为平抑后负荷功率均 值； LF为平抑后负荷数据P的波动性 参数； 所述日内优化模型的约束包括第 二等式约束与第 二不等式约束； 所述第 二不等式约束 包括第二储能容量约束和电压约束； 所述第二等式约束的公 式为： 为由执行时域Nc＝1h内锂电池充放电功率优化结果计 算所得的锂电池荷电状态； S(t0+ Δt)和S(t0)分别为日内优化阶段末端荷电状态和 首端荷电状态； 所述第二储能容量约束 的公式为0.3≤S(t)≤1<t＝t0…t0+Δt>； 其 中， S(t)为t时刻的荷电状态； 所述电压约束的 公式为Umin≤U≤Umax； 所述Umax为电压允许偏差规定值的最大值； 所述Umin为电压允许偏差规 定值的最小值； U为当前电压值。 8.一种考虑电动汽车与光伏的混合储能优化系统， 其特 征在于， 包括：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114204562 A 3