【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及新能源，具體為一種光儲充一體艙。
技術介紹
1、“光儲充一體艙”是一種創新的能源解決方案，它將光伏發電、儲能系統和電動汽車充電設施三者有機結合，形成一個綜合的能源系統。
2、光伏發電系統產生的電能首先供給電動汽車充電設施，如果電能過剩，則通過儲能設備儲存起來。在用電高峰期，儲能設備可以釋放儲存的電能，供給電動汽車充電設施或其他用電設備。這樣，光儲充一體艙不僅可以在用電高峰期減輕電網的壓力，還可以在用電低谷期儲存電能，實現削峰填谷，提高能源利用效率。
3、光儲充一體艙適用于新能源汽車充換電站、高速服務區、停車場、工業園區等場景。它不僅可以提高建筑利用率，還能有效解決新能源發電間歇性、不穩定及消納問題，讓新能源汽車充電更經濟環保。同時，余電上網還能增加經濟效益，有利于形成高效的能源利用模式，為能源轉型提供助力。
4、光儲充一體艙的高效運行需要考慮到光照資源、電力需求、交通狀況等多個因素，因此需要一種優化方法提高光儲充一體艙的運行效率。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供光儲充一體艙，通過考慮光照資源、電力需求、交通狀況等多個因素對光儲充一體艙運行進行優化。
2、為了解決上述技術問題，本專利技術提供如下技術方案：
3、一種光儲充一體艙，包括：光儲充一體艙本體、光儲充一體艙本體頂部鋪設光伏子系統、光儲充一體艙本體內部布置鋰電池儲能子系統、交流配電柜、能量管理系統及溫控消防；
4、所述光伏子系統包括
5、所述鋰電池儲能子系統用于鋰電池儲能子系統產生的電能以及從電網獲取的電能；
6、所述交流配電柜作為電能分配與控制的中心，用于將鋰電池儲能子系統中的電能分配給各類用電設備；
7、所述能量管理系統所屬于總控制中心，用于控制光伏子系統、儲能子系統、配電柜以及充電樁協同工作，并對光儲充一體艙運行進行優化，實現能源的最大化利用與成本的最小化；
8、所述溫控消防系統包括溫度傳感器、煙霧探測器、自動噴水滅火裝置，用于對艙內溫度進行實時監測和預警，一旦預測到溫度異常會將啟動自動噴水滅火裝置進行滅火。
9、儲能系統在光儲充一體艙中起著調節電力供需、保障電網穩定的重要作用。通過優化儲能系統的配置和運行策略，如確定最佳的儲能功率和儲能持續時間，可以確保在電力富余時儲存電能，在電力短缺時釋放電能，從而實現能源的高效利用。同時光儲充一體艙可以在電價較低或光伏發電豐富時段為電動汽車充電，降低充電成本。同時，儲能系統還可以在電價較低的谷期存儲電能，在電價較高的峰期釋放電能，實現峰谷電價套利，降低運營成本。
10、根據上述技術方案，所述能量管理系統對光儲充一體艙運行優化的步驟包括：
11、獲取光儲充一體艙區域預測的天氣狀況及其車流量，通過獲取預測的天氣狀況利用光伏出力預測模型進行光伏出力預測，通過獲取的預測的天氣狀況對應的車流量利用電車充電預測模型預測光儲充一體艙區域內電車充電數據；
12、確定光儲充一體艙運行的約束條件；
13、根據預測的光伏出力以及對應的電車充電數據建立光儲充一體艙運行優化的目標函數；
14、基于光儲充一體艙運行的約束條件對光儲充一體艙運行優化的目標函數利用主從博弈模型進行優化。
15、光伏出力是指光伏系統在一定時間內能夠產生的電能。
16、根據上述技術方案，所述光伏出力預測模型構建步驟包括：
17、獲取光伏出力歷史數據及其對應的天氣狀況；
18、將獲取的光伏出力歷史數據劃分為多個子數據集，對每個子數據集內部的數據進行聚類，得到局部聚類結果；
19、從每個子數據集的局部聚類結果對應的數據中至少抽取一個子樣本，構成二級樣本集合；用所述子樣本代表子數據集中相應的聚類結果；
20、根據“肘部法”確認二級樣本集中光伏出力數據的聚類數k，并生成k個聚類中心；
21、計算二級樣本集中各點到k個聚類中心的距離，將距離最小的聚類中心所在的簇作為該點所屬的簇，對每個簇重新計算新的聚類中心，直至所有數據點到聚類中心的距離之和最小，得到的結果作為二級樣本集合的聚類的結果；
22、將二級樣本集合中每個子樣本對應的聚類的結果傳至子樣本對應的局部聚類結果中，統計局部聚類結果對應的二級樣本集合的聚類的結果的眾數，以眾數對應的二級樣本集合的聚類的結果作為該局部聚類的最終結果，進而確定光伏出力歷史數據的聚類結果；
23、計算每個光伏出力歷史數據的聚類對應的平均值，將每個光伏出力歷史數據的聚類對應的平均值及其對應的天氣狀況劃分為訓練集和驗證集；
24、基于訓練集和驗證集利用神經網絡模型訓練光伏出力預測模型；
25、通過獲取預測的天氣狀況利用光伏出力預測模型進行光伏出力預測。
26、光伏出力的大小取決于光照強弱，不同天氣的光伏出力有很大區別，而一天的天氣情況變化較為復雜，難以直接根據天氣來區分光伏的出力水平。且光伏出力處理的歷史數據眾多為了提高處理的速度對光伏出力進行聚類后分析。
27、根據上述技術方案，對每個簇重新計算新的聚類中心的公式為：
28、
29、式中，di為更新后第i個簇的聚類中心，ci為第i個簇的聚類中心，x為第i個簇內的點。
30、根據上述技術方案，所述電車充電預測模型構建步驟包括：
31、獲取光儲充一體艙區域的歷史電車充電數據及其對應的天氣狀況數據和車流量數據；
32、將獲取的歷史電車充電數據利用一維因果卷積的混合自回歸專家提取趨勢表征；
33、將獲取的歷史電車充電數據利用一個可學習的傅立葉層得到季節性表征；
34、將所述趨勢表征和所述季節性表征輸入至全連接層中得到全新的電車充電數據；
35、基于全新的電車充電數據及其對應的天氣狀況數據、車流量數據利用神經網絡訓練得到電車充電預測模型。
36、電車的充電的速度也會隨著季節產生變化，因此探究電車充電數據中的季節性特征以及隨著時間變化的趨勢性特征，進行電車充電數據預測，電車充電數據包括電車充電的功率、電車充電的容量等等。
37、根據上述技術方案，所述光儲充一體艙運行的約束條件包括：
38、
39、socmin≤soct≤socmax；
40、
41、式中，pbc,t表示t時段光儲充一體艙儲能的充電功率，pbd,t表示t時段光儲充一體艙儲能的放電功率，表示光儲充一體艙儲能的最大充電功率，表示光儲充一體艙儲能的最大放電功率，表示表示充電狀態，表示放點狀態，emax表示表示光儲充一體艙儲能的額定容量，socmax表示光儲充一體艙儲能的最大荷電狀態，socmin表示光儲充本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種光儲充一體艙，其特征在于，包括：光儲充一體艙本體、光儲充一體艙本體頂部鋪設光伏子系統、光儲充一體艙本體內部布置鋰電池儲能子系統、交流配電柜、能量管理系統及溫控消防；
2.根據權利要求1所述的一種光儲充一體艙，其特征在于，所述能量管理系統對光儲充一體艙運行優化的步驟包括：
3.根據權利要求2所述的一種光儲充一體艙，其特征在于，所述光伏出力預測模型構建步驟包括：
4.根據權利要求3所述的一種光儲充一體艙，其特征在于，對每個簇重新計算新的聚類中心的公式為：
5.根據權利要求2所述的一種光儲充一體艙，其特征在于，所述電車充電預測模型構建步驟包括：
6.根據權利要求2所述的一種光儲充一體艙，其特征在于，所述光儲充一體艙運行的約束條件包括：
7.根據權利要求2所述的一種光儲充一體艙，其特征在于，所述主從博弈模型表示為G＝{(O∪Z∪M)；L；R}；
8.根據權利要求1所述的一種光儲充一體艙，其特征在于：
【技術特征摘要】
1.一種光儲充一體艙，其特征在于，包括：光儲充一體艙本體、光儲充一體艙本體頂部鋪設光伏子系統、光儲充一體艙本體內部布置鋰電池儲能子系統、交流配電柜、能量管理系統及溫控消防；
2.根據權利要求1所述的一種光儲充一體艙，其特征在于，所述能量管理系統對光儲充一體艙運行優化的步驟包括：
3.根據權利要求2所述的一種光儲充一體艙，其特征在于，所述光伏出力預測模型構建步驟包括：
4.根據權利要求3所述的一種光儲充一體艙，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：翟劍波，
申請(專利權)人：吾盛上海能源科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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