光储充电站系统的容量规划方法、装置、系统及存储介质与流程

本申请涉及光储充电站，尤其涉及一种光储充电站系统的容量规划方法、装置、系统及存储介质。

背景技术：

1、目前，集成了光伏和储能的电动汽车充电站(光储充电站)，通过储能的虚拟增容作用，可以降低电动汽车充电对大电网的电力需求，同时能够平抑光伏发电的间歇性和波动性，提高可再生能源的就地消纳率。但光伏和储能的容量配置问题通常由经验方法确定，不能够很好地评估和量化其整体的投资预期收益。传统的光伏预测功率研究方法中，通常简化为太阳辐照度和环境温度的线性函数，这种方法忽略了实际光伏系统中复杂的动态变化情况。

2、关于光储充系统的容量规划研究大多集中在控制策略上，缺少对于考虑光伏、储能成本的容量配置的相关经济评估。现有技术对光伏和充电负荷特性进行建模时，通常简化其内部机理，导致对于预测、评估的效果打折扣，不利于精确量化“源-荷”的作用，影响对光储充电站的运行评估；此外，对优化求解过程中的设备的运行特性和约束条件进行求解时，主要基于近似的线性模型，不利于精确的求解。

3、需要说明的是，这里的陈述仅提供与本申请有关的背景信息，而不必然地构成现有技术。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本申请提出了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的光储充电站系统的容量规划方法、装置、系统。

2、本申请实施例采用下述技术方案：

3、第一方面，本申请实施例提供一种光储充电站系统的容量规划方法，所述方法包括，根据光储充电站系统的投资成本、贴现率、生命周期以及年度运营收益，获取所述光储充电站系统的综合净现值模型；分别获取所述光储充电站系统的投资成本和年度运营收益的计算模型，并根据所述光储充电站系统运行的约束条件获取所述综合净现值模型的输出结果；根据所述输出结果对所述光储充电站系统进行光伏和储能的容量规划。

4、优选地，所述光储充电站系统包括光伏设备、储能设备以及变压器设备；所述光储充电站系统的投资成本的计算模型，包括：根据碳交易价格和所述光伏设备、储能设备以及变压器设备的容量和功率的单位当量碳排放，获取当量碳排放投资额；根据充电桩单桩建设成本和建设数量，获取充电桩投资额；根据所述光伏设备、储能设备以及变压器设备的容量和功率以及容量和功率的成本，获取容量和功率投资额；根据所述当量碳排放投资额、充电桩投资额以及容量和功率投资额获取所述光储充电站系统的投资成本。

5、优选地，所述光储充电站系统的年度运营收益的计算模型，包括：根据向电网销电年收入和汽车充电年收入，获取光储充电站系统的年收入；根据基本电费和电量电费，获取购买电力的年度成本；根据储能设备每千瓦时容量的退化成本、最大放电深度、电池充放电总循环次数、实际运行天数、t时刻的充放电功率以及光伏设备每千瓦容量的年退化成本和装机容量，获取设备退化年度成本；根据所述光储充电站系统的年收入、年当量碳排放成本、购买电力的年度成本、设备退化年度成本、年度设备维护成本，获取所述光储充电站系统的年度运营收益。

6、优选地，所述光储充电站系统运行的约束条件包括光伏放电约束条件、储能充放电约束条件以及变压器运行约束条件，还包括：根据光伏设备和储能设备的最大容量和最小容量，获取系统设计的物理约束条件；根据从电网的购电功率、光伏发电功率、储能的放电功率、向电网的售电功率、汽车充电功率以及储能充电功率，获取能量平衡约束条件。

7、优选地，所述方法还包括：对现有的多个光储充电站系统的历史天气数据和光伏发电功率数据进行预设处理，获取第一数据集；使用所述第一数据集对第一神经网络进行训练，获取光伏预测模型；通过所述光伏预测模型对虚拟增设的光储充电站系统进行模拟预测，获取所述虚拟增设的光储充电站系统的光伏发电数据。

8、优选地，所述方法还包括：对现有光储充电站系统的站点充电数据进行预设处理，获取第二数据集；使用所述第二数据集对第二神经网络进行训练，获取电负荷预测模型；通过所述电负荷预测模型对未来预设时段的充电负荷进行预测，获取充电负荷预测曲线。

9、第二方面，本申请实施例还提供一种光储充电站系统的容量规划装置，所述装置包括：模型获取单元，根据光储充电站系统的投资成本、贴现率、生命周期以及年度运营收益，获取所述光储充电站系统的综合净现值模型；模型求解单元，分别获取所述光储充电站系统的投资成本和年度运营收益的计算模型，并根据所述光储充电站系统运行的约束条件获取所述综合净现值模型的输出结果；规划和调度单元，根据所述输出结果对所述光储充电站系统进行光伏和储能的容量规划。

10、第三方面，本申请实施例还提供一种光储充电站系统，包括：处理器；以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行如第一方面之任一所述方法。

11、第四方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被包括多个应用程序的光储充电站系统执行时，使得所述光储充电站系统执行如第一方面之任一所述方法。

12、本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

13、本申请中的光储充电站系统的容量规划方法，对电动汽车充电站内新规划光伏、储能的容量进行配置，容量规划模型的目标函数是在整个生命周期过程中实现综合净现值的最大化，同时综合考虑了经济效益和碳排放的环境效益，从而实现融合光伏、储能的电动汽车充电站的运行优化配置。

14、本申请技术方案的上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

技术特征：

1.一种光储充电站系统的容量规划方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述光储充电站系统包括光伏设备、储能设备以及变压器设备；

3.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述光储充电站系统的年度运营收益的计算模型，包括：

4.如权利要求2所述方法，其特征在于，所述光储充电站系统运行的约束条件包括光伏放电约束条件、储能充放电约束条件以及变压器运行约束条件，还包括：

5.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述方法还包括：

6.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.一种光储充电站系统的容量规划装置，其特征在于，所述装置包括：

8.一种光储充电站系统，包括：光储充电站系统的容量规划装置，处理器；以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行如权利要求1～6之任一所述方法。

9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被包括多个应用程序的光储充电站系统执行时，使得所述光储充电站系统执行如权利要求1～6之任一所述方法。

技术总结
本申请公开了一种光储充电站系统的容量规划方法、装置、系统及存储介质。所述方法包括：根据光储充电站系统的投资成本、贴现率、生命周期以及年度运营收益，获取所述光储充电站系统的综合净现值模型；分别获取所述光储充电站系统的投资成本和年度运营收益的计算模型，并根据所述光储充电站系统运行的约束条件获取所述综合净现值模型的输出结果；根据所述输出结果对所述光储充电站系统进行光伏和储能的容量规划。本申请中的容量规划能够在光储充电站系统整个生命周期过程中实现综合净现值的最大化，本申请综合考虑了经济效益和碳排放的环境效益，实现了融合光伏、储能的电动汽车充电站的运行优化配置。

技术研发人员：张继元,谢明昊,丘海澜,甘忠良,郭洋,王卫宏
受保护的技术使用者：智光研究院（广州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/7