江蘇安科瑞電器制造有限公司 顧城

摘 要：隨著我國(guó)能源戰(zhàn)略發(fā)展以及低碳行動(dòng)的實(shí)施，電動(dòng)汽車已逐步廣泛應(yīng)用，而電動(dòng)汽車的應(yīng)用非常符合當(dāng)今社會(huì)對(duì)環(huán)保意識(shí)的要求，以及有效節(jié)省化石燃料的消耗。由于其沒(méi)有污染排放的優(yōu)點(diǎn)以及政府部門的關(guān)注，電動(dòng)汽車將成為以后出行的重要交通工具。由于大批的電車作為負(fù)荷隨機(jī)接到電網(wǎng)中進(jìn)行充電，務(wù)必會(huì)給輸配電網(wǎng)絡(luò)造成不小的沖擊，嚴(yán)重影響其經(jīng)濟(jì)效益和電力品質(zhì)，有時(shí)甚至影響其穩(wěn)定平穩(wěn)的運(yùn)行。本文主要從電動(dòng)汽車無(wú)序充電對(duì)電網(wǎng)的影響入手，分析目前有序充電調(diào)度對(duì)策的研究現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：新能源；電動(dòng)汽車；充電樁；有序充電；分時(shí)共享；電網(wǎng)，剩余電流動(dòng)作保護(hù)器；變壓器負(fù)載率；輸電網(wǎng)絡(luò)

1 電動(dòng)汽車無(wú)序充電對(duì)電網(wǎng)的影響

影響電動(dòng)汽車充電的因素。電動(dòng)汽車不同于其他負(fù)荷，其具有隨機(jī)性，因此需要充分考慮影響其變化的因素，并建立理想的負(fù)荷概率模型，才可以更真實(shí)的模擬電動(dòng)汽車無(wú)序充電并研究其對(duì)電網(wǎng)造成的影響。因此目前研究電動(dòng)汽車充電對(duì)電網(wǎng)影響通常選取不同的隨機(jī)變量通過(guò)蒙特卡洛仿真方法進(jìn)行建模，得出電動(dòng)汽車充電功率負(fù)荷概率模型，進(jìn)而與原負(fù)荷曲線進(jìn)行疊加比較，分析其對(duì)電網(wǎng)造成的影響。還可以通過(guò)對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行潮流計(jì)算，通過(guò)接入建模得出的電動(dòng)汽車負(fù)荷分析不同情況下電動(dòng)汽車充電對(duì)電力系統(tǒng)電壓及網(wǎng)絡(luò)損耗的仿真結(jié)果，說(shuō)明電動(dòng)汽車充電對(duì)配電網(wǎng)的影響。通常選取IEEE33標(biāo)準(zhǔn)配電系統(tǒng)作為研究對(duì)象，如圖1所示。

圖1 IEEE33節(jié)點(diǎn)配電網(wǎng)系統(tǒng)

2.1 有序充電研究過(guò)程考慮的目標(biāo)函數(shù)

在對(duì)目前有關(guān)電動(dòng)汽車有序研究的文獻(xiàn)結(jié)發(fā)現(xiàn)，主要通過(guò)幾個(gè)方面來(lái)對(duì)充電的目標(biāo)進(jìn)行控制，這幾個(gè)方面也是從用戶個(gè)人角度以及電網(wǎng)角度進(jìn)行考慮。

（1）電網(wǎng)峰谷負(fù)荷差較小化

（2）負(fù)荷曲線方差較小目標(biāo)函數(shù)為保持時(shí)段的負(fù)荷數(shù)減去日平均負(fù)荷之后的平方較小化。

（3）用戶充電費(fèi)用較小

（4）充電曲線峰值較小

（5）電動(dòng)汽車的充電完成時(shí)間較小

（6）充電站的運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)效益較大化

2.2 有序充電研究過(guò)程考慮的約束條件

2.2.1 電動(dòng)汽車的充電量

電動(dòng)汽車充電后的電量應(yīng)大于等于起始電量。

2.2.2 用戶充電時(shí)間

2.2.3 充電過(guò)程的費(fèi)用較小

2.2.4 地區(qū)基本負(fù)荷保持一定

2.2.5 配電網(wǎng)負(fù)荷上限

2.2.6 線路熱負(fù)荷約束

2.2.7 區(qū)域內(nèi)充電樁數(shù)量約束

考慮到轄區(qū)范圍內(nèi)的充電樁量限制，如果單位范圍內(nèi)電動(dòng)汽車充電量過(guò)大，將會(huì)產(chǎn)生等待充電的時(shí)段過(guò)長(zhǎng)現(xiàn)象，嚴(yán)重影響用戶正常使用，因此需要考慮充電樁數(shù)量。

3 充電樁收費(fèi)運(yùn)營(yíng)云平臺(tái)

3.1概述

AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費(fèi)運(yùn)營(yíng)云平臺(tái)系統(tǒng)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)接入系統(tǒng)的電動(dòng)電動(dòng)自行車充電站以及各個(gè)充電整法行不間斷地?cái)?shù)據(jù)采集和監(jiān)控，實(shí)時(shí)監(jiān)控充電樁運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行充電服務(wù)、支付管理，交易結(jié)算，資要管理、電能管理，明細(xì)查詢等。同時(shí)對(duì)充電機(jī)過(guò)溫保護(hù)、漏電、充電機(jī)輸入/輸出過(guò)壓，欠壓，絕緣低各類故障進(jìn)行預(yù)警；充電樁支持以太網(wǎng)、4G或WIFI等方式接入互聯(lián)網(wǎng)，用戶通過(guò)微信、支付寶，云閃付掃碼充電。

3.2應(yīng)用場(chǎng)所

適用于民用建筑、一般工業(yè)建筑、居住小區(qū)、實(shí)業(yè)單位、商業(yè)綜合體、學(xué)校、園區(qū)等充電樁模式的充電基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)。

3.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.3.1系統(tǒng)分為四層：

數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、數(shù)據(jù)層和客戶端層。

3.4充電樁云平臺(tái)系統(tǒng)功能

3.4.1智能化大屏

智能化大屏展示站點(diǎn)分布情況，對(duì)設(shè)備狀態(tài)等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)顯示，同時(shí)可查看每個(gè)站點(diǎn)的站點(diǎn)信息、充電樁列表等。統(tǒng)一管理小區(qū)充電樁，查看設(shè)備使用率，合理分配資源。

3.4.2實(shí)時(shí)監(jiān)控

實(shí)時(shí)監(jiān)視充電設(shè)施運(yùn)行狀況，主要包括充電樁運(yùn)行狀態(tài)、回路狀態(tài)等。

3.4.3交易管理

平臺(tái)管理人員可管理充電用戶賬戶，對(duì)其進(jìn)行賬戶進(jìn)行充值、退款、凍結(jié)、注銷等操作，可查看小區(qū)用戶每日的充電交易詳細(xì)信息。

3.4.4故障管理

設(shè)備自動(dòng)上報(bào)故障信息，平臺(tái)管理人員可通過(guò)平臺(tái)查看故障信息并進(jìn)行派發(fā)處理，同時(shí)運(yùn)維人員可通過(guò)運(yùn)維APP收取故障推送，運(yùn)維人員在運(yùn)維工作完成后將結(jié)果上報(bào)。充電用戶也可通過(guò)充電小程序反饋現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題。

3.4.5統(tǒng)計(jì)分析

通過(guò)系統(tǒng)平臺(tái)，從充電站點(diǎn)、充電設(shè)施、、充電時(shí)間、充電方式等不同角度，查詢充電交易統(tǒng)計(jì)信息、能耗統(tǒng)計(jì)信息等。

3.4.6基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

在系統(tǒng)平臺(tái)建立運(yùn)營(yíng)商戶，運(yùn)營(yíng)商可建立和管理其運(yùn)營(yíng)所需站點(diǎn)和充電設(shè)施，維護(hù)充電設(shè)施信息、價(jià)格策略、凍結(jié)和解綁等。

3.4.7運(yùn)維APP

面向運(yùn)維人員使用，可以對(duì)站點(diǎn)和充電樁進(jìn)行管理、能夠進(jìn)行故障閉環(huán)處理、查詢流量卡使用情況、查詢充電充值情況，進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置，同時(shí)可接收故障推送

3.4.8充電小程序

面向充電用戶使用，可查看附近空閑設(shè)備，主要包含掃碼充電、賬戶充值，充電卡綁定、交易查詢、故障申訴等功能。

3.5系統(tǒng)硬件配置

4 結(jié)語(yǔ)

由于政府對(duì)電車行業(yè)的支持，電車的生產(chǎn)規(guī)模會(huì)伴隨時(shí)代的進(jìn)展而日益擴(kuò)大，如此龐大的聚集性負(fù)荷接入電網(wǎng)勢(shì)必給電網(wǎng)帶來(lái)消極的影響，因此未來(lái)對(duì)于研究電動(dòng)汽車有序充電優(yōu)化策略是一個(gè)常態(tài)化的熱點(diǎn)。對(duì)于電動(dòng)汽車作為*負(fù)荷的合理有序控制會(huì)給電網(wǎng)和用戶帶來(lái)經(jīng)濟(jì)性的收益。電動(dòng)汽車會(huì)給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)較小污染的排放，滿足當(dāng)前追求綠色的能源發(fā)展戰(zhàn)略；對(duì)于電力公司來(lái)說(shuō)，通過(guò)對(duì)充電順序、時(shí)間，電價(jià)等合理的電動(dòng)汽車充電調(diào)度可以使電網(wǎng)運(yùn)行更經(jīng)濟(jì)可靠。未來(lái)對(duì)于這方面的研究還應(yīng)關(guān)注以下幾個(gè)問(wèn)題：

（1）多關(guān)注用戶對(duì)于優(yōu)化充電調(diào)度的滿意度，完善經(jīng)濟(jì)激勵(lì)制度，使電動(dòng)汽車用戶自愿配合調(diào)度。

（2）簡(jiǎn)化充電制度，將用戶充電這一行為與智能手機(jī)匹配，使用戶通過(guò)手機(jī)關(guān)注并管理充電狀態(tài)；

（3）主要關(guān)注交通情況和充電樁占用情況，結(jié)合當(dāng)?shù)仉妰r(jià)和用戶個(gè)人需求以及當(dāng)時(shí)的交通情況綜合向用戶較優(yōu)充電路徑和充電持續(xù)時(shí)間，通過(guò)用戶個(gè)人實(shí)際情況自行抉擇。