CN110556850B - 电动汽车退役电池用于换电站储能的容量配置方法 - Google Patents

电动汽车退役电池用于换电站储能的容量配置方法 Download PDF

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CN110556850B CN201910653999.2A CN201910653999A CN110556850B CN 110556850 B CN110556850 B CN 110556850B CN 201910653999 A CN201910653999 A CN 201910653999A CN 110556850 B CN110556850 B CN 110556850B
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Abstract

本发明公开了一种电动汽车退役电池用于储能的容量配置方法。该储能系统装设于电动汽车换电站，以实现换电站年净现值最大化为目标配置其容量，通过分时电价机制建立退役电池储能系统的充放电运行模型。储能系统在低电价时段进行充电，在高电价时段将电能释放供站内动力电池充电，以减小高电价时段换电站的购电成本，同时亦可以向电网馈电，实现峰谷套利。若在高电价时段储能系统存储的电能无法满足站内动力电池的换电需求，则储能系统处于待机模式，等待低电价时段再进行充电。本发明的这种容量配置方法，缓解了退役电池的回收问题，提高了换电站的运营利润，也对电动汽车的发展提供了有力支持。本发明适用于安装梯次利用电池储能系统的电动汽车换电站。

Description

电动汽车退役电池用于换电站储能的容量配置方法
技术领域
本发明涉及退役电池梯次利用和换电站规划配置技术领域，尤其涉及电动汽车退役电池用于换电站储能系统的容量配置方法。
背景技术
当能源危机与环境污染等重大问题显现时，人们开始逐渐探索对新能源的使用，这使得风力发电与光伏发电近十年迅猛发展，然而它们所具有的间歇随机性给电网带来了巨大挑战，因此众多学者开始追寻如何抑制其出力的不确定性。电池储能因响应速度快、安全可靠等优势成为了主要采用的手段。同时在汽车行业，电动汽车成为了人们逐渐倾向与关注的热点，伴随着一系列补贴与优惠政策的出台，电动汽车保有量持续上升。电动汽车的诞生，于电力系统而言，不仅带来了充电方面的挑战，更带来了可以挖掘的、具有无限潜力的巨大研究价值。电动汽车能源补充的方式有充电方式与换电方式。在换电方式下电池实行租赁制，车主无需购买，并且换电时间仅需几分钟，与燃油汽车补充能源耗时相当，因此换电站逐渐走入人们的视野。国家电网公司为打造电动汽车能源供给体系，提出“换电为主，插充为辅，集中充电，统一配送”方式，鼓励集中充电统一管理。
与此同时，在新能源汽车销量持续增长的今天，动力电池的回收利用已变得迫在眉睫。废旧电池每年将呈几何级数势态增长，倘若处理不当，便会使环保问题面临一场新的巨大灾难。从电动汽车上退役的动力电池，虽然不能满足电动汽车的续航要求，但仍具有大量的剩余有效容量，可以梯次利用于储能系统。动力电池的回收与梯次利用对环境保护、电池全寿命周期经济性以及资源节约具有跨时代的意义。换电站配置梯次利用电池储能系统，既可以减少投资成本，又可以在分时电价激励机制的基础上实现峰谷套利。综上所述，利用退役电池作为换电站储能成为今后发展趋势，因此需要对换电站内梯次利用电池储能系统的容量配置提供一种有效的方法。
发明内容
为了达到上述目的，本发明提供了一种电动汽车退役电池用于换电站储能系统的容量配置方法，步骤为：
S1、根据分时电价政策将全天的不同时段分为谷电价时段，平电价时段和峰电价时段；谷电价时段构成的集合为T1＝{tL|tLS～tLE}，谷电价为eL；平电价时段构成的集合为T2＝{tG|tGS～tGE}，平电价为eG；峰电价时段构成的集合为T3＝{tH|tHS～tHE}，峰电价为eH，设定全年的分时电价相同；其中tLS、tLE分别表示谷电价时段的起止时刻，tGS、tGE分别表示平电价时段的起止时刻，tHS、tHE分别表示峰电价时段的起止时刻；
S2、检测当前电价的信息，如果当前电价为平电价，则当前t时段为平电价时段，转到S3；如果当前电价为谷电价，则当前t时段为谷电价时段，转到S4；如果当前电价为峰电价，则当前t时段为峰电价时段，转到S5；
S3、t∈T2，当前时段为平电价时段，若t+1∈T3，即下一时段为峰电价时段，此时段设定储能系统与动力电池均处于充电状态，储能系统充电成本
Figure GDA0004019998200000021
动力电池充电成本
Figure GDA0004019998200000022
转至S6；
若t+1∈T1，即下一时段为谷电价时段，若当前平电价时段内储能系统存储的电能满足动力电池的换电需求，即
Figure GDA0004019998200000023
则换电站无对电网的充放电，PBS(t)为t时刻换电站储能系统所充电的功率，PEV(t)为t时刻换电站动力电池所充电的功率，换电站储能系统充电时为正值，放电时为负值；若储能系统存储的电能仅满足部分动力电池的换电需求，即
Figure GDA0004019998200000024
可满足的换电需求为
Figure GDA0004019998200000025
则在剩余时间段tGB～tGE内，动力电池从电网充电，充电成本为
Figure GDA0004019998200000026
储能系统处于待机模式，转至S6；
S4、t∈T1，当前时段为谷电价时段，设定储能系统与动力电池均处于充电状态，储能系统充电成本
Figure GDA0004019998200000027
动力电池充电成本
Figure GDA0004019998200000028
转至S6；
S5、t∈T3，当前时段为峰电价时段，若储能系统存储的电能满足此时段动力电池的换电需求，即
Figure GDA0004019998200000029
储能系统剩余电能回馈至换电站峰谷套利；若储能存储的电能仅满足部分动力电池的换电需求，即
Figure GDA00040199982000000210
可满足的部分换电需求为
Figure GDA00040199982000000211
则在剩余时间段tHB～tHE内，动力电池从电网充电，充电成本为
Figure GDA00040199982000000212
储能系统处于待机模式，转至S6；
S6、若完成对全天内所有时段的计算，转到S7；若没有完成对全天所有时间段的计算，令t＝t+1，返回S2；
S7、建立换电站的年净值模型，用n表示一年的天数，mH表示储能系统在峰时段将单位电能回馈至电网所获得的收益，c表示换电站单位换电电量收益，则换电站年换电收益为
Figure GDA0004019998200000031
在峰电价时段中储能系统剩余电能回馈至换电站峰谷套利，所得年收益为
Figure GDA0004019998200000032
年购电成本为Cc＝n×(C1+C2+C3+C4+C5+C6)，用Cinv表示换电站初始投资成本，y表示全运行年限，Cm表示全运行年限内维护成本，Cex表示全运行年限内更换元件成本，r表示折现率，目标为换电站年净现值最大化，则目标函数为：
Figure GDA0004019998200000033
S8、建立换电站储能系统的容量配置模型，其中，储能系统的总充电电量为：
Figure GDA0004019998200000034
所述储能系统的总放电电量为
Figure GDA0004019998200000035
考虑到装设容量应大于需求容量，即要有一定的备用容量，取备用系数Ke＝1.05～1.1，则储能系统的容量配置为EBSN＝Ke·max{WBSC,WBSD}，同时应保证t时间段内所述电量满足约束(1-DOD)EBSN≤WBS(t)≤EBSN；DOD为储能系统的放电深度，WBS(t)为t时间段内储能系统的总容量；
S9、通过求解所述换电站年净现值最大化的目标函数得到退役电池储能系统在全天内各时段的充放电功率，再根据所述容量配置模型进行计算，即计算得到退役电池储能系统需配置的容量，得到换电站容量配置的最优解。
优选方式下，换电站储能系统的运行模式共三种，分别为待机模式、放电模式以及充电模式；根据电网源与荷的实时情况、保证系统的有功平衡而进行决策，PEV(t)表示t时刻换电站动力电池的充电功率；PLD(t)表示t时刻配电网电力负荷功率；PG(t)表示t时刻电网可提供功率；PBS(t)表示t时刻储能系统的充放电功率；为保证整体系统的有功平衡，当储能系统运行于放电模式时，放电功率为-PBS(t)＝PEV(t)+PLD(t)-PG(t)；当储能系统运行于待机模式时，此时PBS(t)＝0，PEV(t)+PLD(t)＝PG(t)；当储能系统运行于充电模式时，充电功率为PBS(t)＝PG(t)-PEV(t)-PLD(t)。
优选方式下，保证储能系统的充放电功率在允许的约束范围内，即PBS(t)＝0或PBSmin≤|PBS(t)|≤PBSmax，PBSmin为储能系统的充放电的最小功率，PBSmax为储能系统的充放电的最大功率；以一天为周期的储能系统的充放电功率总和为0，即
Figure GDA0004019998200000036
优选方式下，换电站系统包括：AC/DC模块，用于连接配电网络与换电站，配电网络通过AC/DC模块为换电站中储能系统以及动力电池提供电能，储能系统以及动力电池通过AC/DC模块将电能回馈至配电网络；DC/DC1模块，储能系统和换电站母线之间的变流装置，用于储能系统与换电站直流母线的双向电能传输；DC/DC2模块，动力电池组与换电站母线之间的变流装置，用于从换电站直流母线到动力电池的单向电能传输；储能系统，用于存储电能、向动力电池充电以及向配电网络回馈电能；DC/DC3模块，储能系统与动力电池之间的变流装置，用于储能系统向动力电池充电；动力电池，用于电动汽车的更换电池服务。
优选方式下，由换电站建设初期购买的退役电池以及运行期间由动力电池中的退役电池共同经过拆解、测试、筛选、重组、均衡环节后，组成具有一定运行模式的储能系统；当动力电池充电负荷过大以至于对配电网产生冲击时，储能系统通过所述DC/DC3模块放电至本站动力电池以减小对电网的冲击。
优选方式下，换电站对电动汽车的动力电池进行更换，换下的动力电池在换电站安排下进行充电，充满后继续为电动汽车提供更换服务；倘若所述动力电池的有效容量在设定退役有效容量临界值以下时，所述动力电池变为退役电池用于储能系统，进行梯次处理。
本发明的有益效果为:换电站配置梯次利用电池储能系统，既可以减少投资成本，又可以在分时电价激励机制的基础上实现峰谷套利；在配电网中负荷高峰时，换电站的储能系统通过放电对电网进行电能支援，实现对电网的削峰作用；配电网负荷处于低谷时，电网可对所述系统充电，实现对电网的填谷作用。
附图说明
图1为本发明提供的一种换电站充放电运行策略示意图；
图2为本发明提供的一种换电站整体结构组成部分示意图；
图3为本发明提供的一种换电站储能系统运行模式转换示意图；
图4为本发明提供的一种换电站运行实例示意图；
图5为本发明提供的一种换电站全天运行流程示意图。
具体实施方式
本发明考虑了电网制定的分时电价政策，其核心思想是针对不同的时间段具有不同的购电价格，通过换电站运行模式的转化在满足电动汽车用户换电需求的基础上最大化换电站的年净现值。本发明的换电站储能系统不仅可以通过配电网进行充电，当整体负荷处于高峰时，储能系统亦可以向电网回馈电能，实现对负荷的削峰填谷，降低配电网的网损，延缓配电网的升级，换电站自身也可以通过峰谷电价差实现套利。
如图3所示，换电站储能系统的运行模式共三种，分别为待机模式、放电模式以及充电模式；根据电网源与荷的实时情况、保证系统的有功平衡而进行决策，PEV(t)表示t时刻换电站动力电池的充电功率；PLD(t)表示t时刻配电网电力负荷功率；PG(t)表示t时刻电网可提供功率；PBS(t)表示t时刻储能系统的充放电功率；为保证整体系统的有功平衡，当储能系统运行于放电模式时，放电功率为-PBS(t)＝PEV(t)+PLD(t)-PG(t)；当储能系统运行于待机模式时，此时PBS(t)＝0，PEV(t)+PLD(t)＝PG(t)；当储能系统运行于充电模式时，充电功率为PBS(t)＝PG(t)-PEV(t)-PLD(t)。
本发明一种电动汽车退役电池用于储能的容量配置方法，如图1、图5所示，以15min为一个时间间隔，将一天24h划分为96个时间段，步骤为：
S1、根据分时电价政策将全天的不同时段分为谷电价时段，平电价时段和峰电价时段，不因季节、工作日等因素而变化；谷电价时段构成的集合为T1＝{tL|tLS～tLE}，谷电价为eL；平电价时段构成的集合为T2＝{tG|tGS～tGE}，平电价为eG；峰电价时段构成的集合为T3＝{tH|tHS～tHE}，峰电价为eH，设定全年的分时电价相同；其中tLS、tLE分别表示谷电价时段的起止时刻，tGS、tGE分别表示平电价时段的起止时刻，tHS、tHE分别表示峰电价时段的起止时刻；
S2、检测当前电价的信息，如果当前电价为平电价，则当前t时段为平电价时段，转到S3；如果当前电价为谷电价，则当前t时段为谷电价时段，转到S4；如果当前电价为峰电价，则当前t时段为峰电价时段，转到S5；
S3、t∈T2，当前时段为平电价时段，若t+1∈T3，即下一时段为峰电价时段，此时段设定储能系统与动力电池均处于充电状态，储能系统充电成本
Figure GDA0004019998200000051
动力电池充电成本
Figure GDA0004019998200000052
转至S6；
若t+1∈T1，即下一时段为谷电价时段，若当前平电价时段内储能系统存储的电能满足动力电池的换电需求，即
Figure GDA0004019998200000053
则换电站无对电网的充放电，PBS(t)为t时刻换电站储能系统所充电的功率，PEV(t)为t时刻换电站动力电池所充电的功率，换电站储能系统充电时为正值，放电时为负值；若储能系统存储的电能仅满足部分动力电池的换电需求，即
Figure GDA0004019998200000054
可满足的换电需求为
Figure GDA0004019998200000055
则在剩余时间段tGB～tGE内，动力电池从电网充电，充电成本为
Figure GDA0004019998200000056
储能系统处于待机模式，转至S6；
S4、t∈T1，当前时段为谷电价时段，设定储能系统与动力电池均处于充电状态，储能系统充电成本
Figure GDA0004019998200000061
动力电池充电成本
Figure GDA0004019998200000062
转至S6；
S5、t∈T3，当前时段为峰电价时段，若储能系统存储的电能满足此时段动力电池的换电需求，即
Figure GDA0004019998200000063
储能系统剩余电能可以回馈至换电站峰谷套利；若储能存储的电能仅满足部分动力电池的换电需求，即
Figure GDA0004019998200000064
可满足的部分换电需求为
Figure GDA0004019998200000065
则在剩余时间段tHB～tHE内，动力电池从电网充电，充电成本为
Figure GDA0004019998200000066
储能系统处于待机模式，转至S6；
S6、若完成对全天内所有时段的计算，转到S7；若没有完成对全天所有时间段的计算，令t＝t+1，返回S2；
S7、建立换电站的年净值模型，用n表示一年的天数，mH表示储能系统在峰时段将单位电能回馈至电网所获得的收益，c表示换电站单位换电电量收益，则换电站年换电收益为
Figure GDA0004019998200000067
在峰电价时段中储能系统剩余电能回馈至换电站峰谷套利，所得年收益为
Figure GDA0004019998200000068
年购电成本为Cc＝n×(C1+C2+C3+C4+C5+C6)，用Cinv表示换电站初始投资成本，y表示全运行年限，Cm表示全运行年限内维护成本，Cex表示全运行年限内更换元件成本，r表示折现率，目标为换电站年净现值最大化，则目标函数为：
Figure GDA0004019998200000069
S8、建立换电站储能系统的容量配置模型，其中，储能系统的总充电电量为：
Figure GDA00040199982000000610
所述储能系统的总放电电量为
Figure GDA00040199982000000611
考虑到装设容量应大于需求容量，即要有一定的备用容量，取备用系数Ke＝1.05～1.1，则储能系统的容量配置为EBSN＝Ke·max{WBSC,WBSD}，同时应保证t时间段内所述电量满足约束(1-DOD)EBSN≤WBS(t)≤EBSN；DOD为储能系统的放电深度，WBS(t)为t时间段内储能系统的总容量；
S9、通过求解所述换电站年净现值最大化的目标函数得到退役电池储能系统在全天内各时段的充放电功率，再根据所述容量配置模型进行计算，即计算得到退役电池储能系统需配置的容量，得到换电站容量配置的最优解。
在以上分析中，应始终保证储能系统的充放电功率在允许的约束范围内，即PBS(t)＝0或PBSmin≤|PBS(t)|≤PBSmax，PBSmin为储能系统的充放电的最小功率，PBSmax为储能系统的充放电的最大功率；以一天为周期的储能系统的充放电功率总和为0，即
Figure GDA0004019998200000071
由于储能系统充放电过程中存在电能损失，从而导致充放电功率PBS与储能系统内部功率Pins之间存在差异。当储能系统处于充电模式时，Pins(t)＝PBS(t)/ηc；当储能系统处于放电模式时，Pins(t)＝PBS(t)/ηd。式中ηc、ηd分别表示储能系统的充、放电效率。
如图2所示，换电站系统包括：AC/DC模块，用于连接配电网络与换电站，配电网络通过AC/DC模块为换电站中储能系统以及动力电池提供电能，储能系统以及动力电池通过AC/DC模块将电能回馈至配电网络；DC/DC1模块，储能系统和换电站母线之间的变流装置，用于储能系统与换电站直流母线的双向电能传输；DC/DC2模块，动力电池组与换电站母线之间的变流装置，用于从换电站直流母线到动力电池的单向电能传输；储能系统，用于存储电能、向动力电池充电以及向配电网络回馈电能；DC/DC3模块，储能系统与动力电池之间的变流装置，用于储能系统向动力电池充电，减少经由DC/DC2模块和DC/DC1模块传输带来的损耗；动力电池，换电站中换电电池的集合，包括满充电池、待充电池和正在充电池，满充电池用于电动汽车的更换电池服务。
电动汽车用户换电后驶离换电站，由换电站安排待充动力电池的充电。换电站对电动汽车的动力电池进行更换，换下的动力电池在换电站安排下进行充电，充满后可继续为电动汽车提供更换服务；倘若所述动力电池的有效容量在设定退役有效容量临界值以下时，所述动力电池变为退役电池用于储能系统，进行梯次处理。
由换电站建设初期购买的退役电池以及运行期间由动力电池中的退役电池共同经过拆解、测试、筛选、重组、均衡等环节后，组成具有一定运行模式的储能系统；当动力电池充电负荷过大以至于对配电网产生冲击时，储能系统通过所述DC/DC3模块放电至本站动力电池以减小对电网的冲击，延缓因建设换电站而需对电网的升级改造，实现动力电池充电负荷过大时释放所存储电能的特征。
参见图4所示的实例示意图，以北京市夏季电网峰谷分时销售电价为例，为依据本发明提出的运行模式得出的换电站运行实例。以北京市夏季电网峰谷分时销售电价数值为例进行具体计算，峰电价1.186元/kWh，平电价0.811元/kWh，谷电价0.334元/kWh；设定在峰时段(8:00-12:00与17:00-21:00)与平时段(21:00-24:00)退役电池储能系统存储的总电能均可满足电动汽车换电需求，电动汽车单位换电电量电价为1.5元/kWh；退役电池储能系统单位功率成本为1100元/kW，额定功率1MW，单位容量成本为850元/kWh，单位功率年运行维护成本21元/kW/年，单位容量年运行维护成本20元/kWh/年，退役电池日历寿命为6年，换电站全运行年限为12年，折现率取6％。依据本发明提出的方法在CPLEX优化软件中计算求解，当换电站年净现值最大为248万元时，可得配置退役电池储能系统容量为1.9MWh。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电动汽车退役电池用于储能的容量配置方法，其特征在于，步骤为：
S1、根据分时电价政策将全天的不同时段分为谷电价时段，平电价时段和峰电价时段；谷电价时段构成的集合为T1＝{tL|tLS～tLE}，谷电价为eL；平电价时段构成的集合为T2＝{tG|tGS～tGE}，平电价为eG；峰电价时段构成的集合为T3＝{tH|tHS～tHE}，峰电价为eH，设定全年的分时电价相同；其中tLS、tLE分别表示谷电价时段的起止时刻，tGS、tGE分别表示平电价时段的起止时刻，tHS、tHE分别表示峰电价时段的起止时刻；
S2、检测当前电价的信息，如果当前电价为平电价，则当前t时段为平电价时段，转到S3；如果当前电价为谷电价，则当前t时段为谷电价时段，转到S4；如果当前电价为峰电价，则当前t时段为峰电价时段，转到S5；
S3、t∈T2，当前时段为平电价时段，若t+1∈T3，即下一时段为峰电价时段，此时段设定储能系统与动力电池均处于充电状态，储能系统充电成本
Figure FDA0004019998190000011
动力电池充电成本
Figure FDA0004019998190000012
转至S6；
若t+1∈T1，即下一时段为谷电价时段，若当前平电价时段内储能系统存储的电能满足动力电池的换电需求，即
Figure FDA0004019998190000013
则换电站无对电网的充放电，PBS(t)为t时刻换电站储能系统所充电的功率，PEV(t)为t时刻换电站动力电池所充电的功率，换电站储能系统充电时为正值，放电时为负值；若储能系统存储的电能仅满足部分动力电池的换电需求，即
Figure FDA0004019998190000014
可满足的换电需求为
Figure FDA0004019998190000015
则在剩余时间段tGB～tGE内，动力电池从电网充电，充电成本为
Figure FDA0004019998190000016
储能系统处于待机模式，转至S6；
S4、t∈T1，当前时段为谷电价时段，设定储能系统与动力电池均处于充电状态，储能系统充电成本
Figure FDA0004019998190000017
动力电池充电成本
Figure FDA0004019998190000018
转至S6；
S5、t∈T3，当前时段为峰电价时段，若储能系统存储的电能满足此时段动力电池的换电需求，即
Figure FDA0004019998190000019
储能系统剩余电能回馈至换电站峰谷套利；若储能存储的电能仅满足部分动力电池的换电需求，即
Figure FDA00040199981900000110
可满足的部分换电需求为
Figure FDA00040199981900000111
则在剩余时间段tHB～tHE内，动力电池从电网充电，充电成本为
Figure FDA00040199981900000112
储能系统处于待机模式，转至S6；
S6、若完成对全天内所有时段的计算，转到S7；若没有完成对全天所有时间段的计算，令t＝t+1，返回S2；
S7、建立换电站的年净值模型，用n表示一年的天数，mH表示储能系统在峰时段将单位电能回馈至电网所获得的收益，c表示换电站单位换电电量收益，则换电站年换电收益为
Figure FDA0004019998190000021
在峰电价时段中储能系统剩余电能回馈至换电站峰谷套利，所得年收益为
Figure FDA0004019998190000022
年购电成本为Cc＝n×(C1+C2+C3+C4+C5+C6)，用Cinv表示换电站初始投资成本，y表示全运行年限，Cm表示全运行年限内维护成本，Cex表示全运行年限内更换元件成本，r表示折现率，目标为换电站年净现值最大化，则目标函数为：
Figure FDA0004019998190000023
S8、建立换电站储能系统的容量配置模型，其中，储能系统的总充电电量为：
Figure FDA0004019998190000024
所述储能系统的总放电电量为
Figure FDA0004019998190000025
考虑到装设容量应大于需求容量，即要有一定的备用容量，取备用系数Ke＝1.05～1.1，则储能系统的容量配置为EBSN＝Ke·max{WBSC,WBSD}，同时应保证t时间段内所述电量满足约束(1-DOD)EBSN≤WBS(t)≤EBSN；DOD为储能系统的放电深度，WBS(t)为t时间段内储能系统的总容量；
S9、通过求解所述换电站年净现值最大化的目标函数得到退役电池储能系统在全天内各时段的充放电功率，再根据所述容量配置模型进行计算，即计算得到退役电池储能系统需配置的容量，得到换电站容量配置的最优解。
2.根据权利要求1所述电动汽车退役电池用于储能的容量配置方法，其特征在于，换电站储能系统的运行模式共三种，分别为待机模式、放电模式以及充电模式；根据电网源与荷的实时情况、保证系统的有功平衡而进行决策，PEV(t)表示t时刻换电站动力电池的充电功率；PLD(t)表示t时刻配电网电力负荷功率；PG(t)表示t时刻电网可提供功率；PBS(t)表示t时刻储能系统的充放电功率；为保证整体系统的有功平衡，当储能系统运行于放电模式时，放电功率为-PBS(t)＝PEV(t)+PLD(t)-PG(t)；当储能系统运行于待机模式时，此时PBS(t)＝0，PEV(t)+PLD(t)＝PG(t)；当储能系统运行于充电模式时，充电功率为PBS(t)＝PG(t)-PEV(t)-PLD(t)。
3.根据权利要求2所述电动汽车退役电池用于储能的容量配置方法，其特征在于，保证储能系统的充放电功率在允许的约束范围内，即PBS(t)＝0或PBSmin≤|PBS(t)|≤PBSmax，PBSmin为储能系统的充放电的最小功率，PBSmax为储能系统的充放电的最大功率；以一天为周期的储能系统的充放电功率总和为0，即
Figure FDA0004019998190000031
4.根据权利要求1所述电动汽车退役电池用于储能的容量配置方法，其特征在于，换电站系统包括：AC/DC模块，用于连接配电网络与换电站，配电网络通过AC/DC模块为换电站中储能系统以及动力电池提供电能，储能系统以及动力电池通过AC/DC模块将电能回馈至配电网络；DC/DC1模块，储能系统和换电站母线之间的变流装置，用于储能系统与换电站直流母线的双向电能传输；DC/DC2模块，动力电池组与换电站母线之间的变流装置，用于从换电站直流母线到动力电池的单向电能传输；储能系统，用于存储电能、向动力电池充电以及向配电网络回馈电能；DC/DC3模块，储能系统与动力电池之间的变流装置，用于储能系统向动力电池充电；动力电池，用于电动汽车的更换电池服务。
5.根据权利要求4所述电动汽车退役电池用于储能的容量配置方法，其特征在于，由换电站建设初期购买的退役电池以及运行期间由动力电池中的退役电池共同经过拆解、测试、筛选、重组、均衡环节后，组成具有一定运行模式的储能系统；当动力电池充电负荷过大以至于对配电网产生冲击时，储能系统通过所述DC/DC3模块放电至本站动力电池以减小对电网的冲击。
6.根据权利要求4所述电动汽车退役电池用于储能的容量配置方法，其特征在于，换电站对电动汽车的动力电池进行更换，换下的动力电池在换电站安排下进行充电，充满后继续为电动汽车提供更换服务；倘若所述动力电池的有效容量在设定退役有效容量临界值以下时，所述动力电池变为退役电池用于储能系统，进行梯次处理。
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