電動(dong)汽車充(chong)電設施(shi)規(gui)劃(hua)及有(you)序充(chong)電策略(lve)研(yan)究(jiu)

淺談電動(dong)汽車充(chong)電設施(shi)規(gui)劃(hua)及有(you)序充(chong)電策略(lve)研(yan)究(jiu)

江(jiang)蘇安(an)科瑞(rui)電器(qi)制(zhi)造有(you)限公(gong)司 江(jiang)蘇江(jiang)陰(yin) 214405

摘(zhai)要(yao)：傳統(tong)汽車的動(dong)力(li)能(neng)源(yuan)主要(yao)來源(yuan)於汽油(you)燃燒(shao)，這(zhe)不(bu)僅(jin)會(hui)加劇我(wo)國化石能(neng)源(yuan)短(duan)缺的(de)窘(jiong)迫現狀(zhuang)，還會(hui)產生各種汙(wu)染尾(wei)氣(qi)，背(bei)離(li)了(le)我國“綠色(se)環保"發展(zhan)理念。同(tong)時，電動(dong)汽車作為壹(yi)種(zhong)新(xin)興(xing)產業，以(yi)電產能(neng)，具有(you)“、低噪聲(sheng)、節(jie)能(neng)環保"的特(te)點(dian)，它的(de)出(chu)現，有(you)效地緩(huan)解了(le)環境能(neng)源(yuan)問(wen)題。主要(yao)對電動(dong)汽車無序充(chong)電對電網的影(ying)響(xiang)展(zhan)開了(le)研(yan)究(jiu)，從用戶(hu)出(chu)行(xing)方(fang)式、出(chu)發時刻(ke)以(yi)及出(chu)行(xing)距離(li)等特(te)征進(jin)行(xing)分析(xi)。引入(ru)了(le)電動(dong)汽車用戶(hu)響(xiang)應(ying)有(you)序充(chong)電策略(lve)的電價啟動(dong)閾(yu)值和(he)關閉(bi)閾(yu)值，提(ti)出(chu)了(le)分時電價的制(zhi)定方(fang)法。

關鍵詞：電動(dong)汽車，無序充(chong)電，有(you)序充(chong)電，傳統汽車

0.引言

21世(shi)紀以(yi)來，我國經濟發(fa)展(zhan)進(jin)入(ru)了(le)快速道(dao)，帶(dai)來的(de)結(jie)果(guo)是(shi)擴大了(le)城(cheng)市化範(fan)圍(wei)，顯(xian)著提(ti)高了(le)人們的生活(huo)水平質量，人們的通(tong)勤(qin)距離(li)也(ye)由(you)此增(zeng)加，不(bu)斷(duan)刺激人們對小(xiao)汽車的需(xu)求，使得機(ji)動(dong)車數量呈井(jing)噴式增(zeng)長。與(yu)此同時，城(cheng)市汽車保有(you)量的指(zhi)數(shu)級(ji)的(de)增(zeng)加，產生的(de)城(cheng)市交(jiao)通與(yu)能(neng)源(yuan)、環境之間(jian)的(de)矛盾(dun)日益(yi)突(tu)出(chu)，影(ying)響(xiang)阻(zu)礙了(le)城(cheng)市的可(ke)持續發展(zhan)進(jin)程。作(zuo)為壹(yi)個石油(you)等化石資(zi)源(yuan)嚴(yan)重匱乏(fa)的發(fa)展(zhan)中(zhong)國家(jia)，有(you)著(zhe)自(zi)己特(te)殊的(de)國情，經濟已(yi)經進(jin)入(ru)到高速增(zeng)長時期(qi)，卻陷(xian)入(ru)資(zi)源(yuan)消(xiao)耗高、環境汙(wu)染嚴(yan)重的(de)窘(jiong)迫困境。基於(yu)資(zi)源(yuan)高(gao)度(du)匱乏(fa)和(he)環境嚴(yan)重汙(wu)染這(zhe)壹(yi)現(xian)狀(zhuang)，應采(cai)用“環保型、節(jie)約(yue)型"的可持(chi)續發展(zhan)策略(lve)。而傳統汽車的動(dong)力(li)能(neng)源(yuan)主要(yao)來自(zi)於(yu)汽油(you)燃燒(shao)，這(zhe)不(bu)僅(jin)會(hui)加劇我(wo)國化石能(neng)源(yuan)短(duan)缺的(de)窘(jiong)迫現狀(zhuang)，還會(hui)產生各種汙(wu)染尾(wei)氣(qi)：壹(yi)氧(yang)化碳、二氧(yang)化硫(liu)、碳氫(qing)化合(he)物(wu)等，使溫室(shi)效應(ying)和(he)環境汙(wu)染加(jia)重。因(yin)此，傳統汽車已(yi)不(bu)再(zai)適應(ying)當(dang)今(jin)的綠色(se)發展(zhan)模

式，環保型能(neng)源(yuan)取(qu)代(dai)化石能(neng)源(yuan)已(yi)是(shi)壹(yi)種(zhong)趨勢(shi)。

電能(neng)作(zuo)為清(qing)潔(jie)型能(neng)源(yuan)的代表(biao)之(zhi)壹(yi)，具有(you)非常大(da)的(de)發展(zhan)潛力(li)。據研(yan)究(jiu)報告(gao)，在未來的(de)幾(ji)十(shi)年(nian)，電能(neng)的(de)使用比(bi)例(li)將(jiang)會(hui)劇增(zeng)，成為主(zhu)要(yao)的終(zhong)端能(neng)源(yuan)。因此，越來越多(duo)的(de)產品(pin)以(yi)使用電能(neng)作(zuo)為動(dong)力(li)能(neng)源(yuan)，這(zhe)不(bu)僅(jin)減(jian)少(shao)了(le)對環境的汙(wu)染，同(tong)時有(you)利(li)於(yu)建(jian)設節(jie)能(neng)環保型社(she)會(hui)。

電動(dong)汽車作為壹(yi)種(zhong)新(xin)興(xing)產業，是(shi)由電能(neng)取(qu)代(dai)化石能(neng)源(yuan)的典型產品(pin)，代(dai)表(biao)著(zhe)未來汽車的發(fa)展(zhan)方(fang)向(xiang)，具有(you)“，低噪聲(sheng)，節(jie)能(neng)環保"的特(te)點(dian)，它的(de)出(chu)現，有(you)效地緩(huan)解了(le)環境汙(wu)染、溫(wen)室(shi)效應(ying)、能(neng)源(yuan)短(duan)缺等(deng)嚴(yan)重問(wen)題。從長遠看，將(jiang)汽車工業作(zuo)為我(wo)國支(zhi)柱性產業，既(ji)要(yao)頒布實(shi)施(shi)各種政策(ce)進(jin)行(xing)發展(zhan)扶(fu)持(chi)，又要(yao)解決能(neng)源(yuan)和(he)環境汙(wu)染問(wen)題。

1. 電動(dong)汽車無序充(chong)電

隨著(zhe)電動(dong)汽車數量的與(yu)日俱增(zeng)，充(chong)電需(xu)求也(ye)會(hui)不(bu)斷(duan)增(zeng)加，這(zhe)無疑會(hui)給電網帶來(lai)巨(ju)大的(de)沖(chong)擊(ji)。不(bu)同電動(dong)汽車用戶(hu)選(xuan)擇充(chong)電的時間(jian)不(bu)同，到達充(chong)電站進(jin)行(xing)充(chong)電的行(xing)為也(ye)是(shi)相(xiang)互(hu)獨立的，具有(you)較大的隨機性、靈(ling)活(huo)性和(he)不(bu)確定性(xing)的(de)特(te)點(dian)，從(cong)電動(dong)汽車用戶(hu)行(xing)為的(de)角度(du)，只(zhi)考(kao)慮電動(dong)汽車用戶(hu)的(de)充(chong)電滿(man)意度(du)，也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo)，用戶(hu)即到即充(chong)，不(bu)考慮電網負荷曲(qu)線峰(feng)谷以(yi)及負荷波動(dong)的(de)情況(kuang)下，對(dui)電動(dong)汽車無序充(chong)電對電網負荷的影(ying)響(xiang)。會(hui)給電網系(xi)統帶(dai)來(lai)了(le)巨(ju)大的(de)損(sun)害(hai)，造成電網負荷曲(qu)線峰(feng)上加峰，峰谷差(cha)值和(he)負荷波動(dong)，電力(li)損(sun)耗增(zeng)加以(yi)及變壓(ya)器(qi)過載等不(bu)良影(ying)響(xiang)。同(tong)時，電網系(xi)統實(shi)際負荷超(chao)過電網系(xi)統負荷就(jiu)會(hui)影(ying)響(xiang)電網運行(xing)經濟性(xing)，長時間(jian)高(gao)負荷甚(shen)至(zhi)可能(neng)會(hui)導(dao)致(zhi)整個電網系(xi)統崩(beng)潰。

1. 電動(dong)汽車有(you)序充(chong)電策略(lve)研(yan)究(jiu)

為了(le)達到減(jian)小(xiao)電網損(sun)害(hai)，穩定電網運行(xing)，削峰(feng)填(tian)谷等(deng)目(mu)的，考(kao)慮以(yi)分時電價策略(lve)為基(ji)礎，在電價上充(chong)分引導(dao)電動(dong)汽車用戶(hu)在不(bu)同時間(jian)段進(jin)行(xing)有(you)序充(chong)電。基於電網層(ceng)，以(yi)電網負荷波動(dong)為優(you)化為目(mu)標；基(ji)於用戶(hu)層(ceng)，以(yi)用戶(hu)總(zong)費用為優(you)化為目(mu)標。，提(ti)出(chu)了(le)雙(shuang)層(ceng)優化目(mu)標下(xia)的有(you)序充(chong)電策略(lve)，該策略(lve)能(neng)夠(gou)有(you)效的(de)引導(dao)用戶(hu)充(chong)電。

2.1分時電價策略(lve)

由政治(zhi)經濟學(xue)壹(yi)般理論(lun)可知(zhi)“價格(ge)是(shi)商品價(jia)值的(de)貨(huo)幣(bi)表(biao)現(xian)，是(shi)商品與(yu)貨(huo)幣(bi)換(huan)比例的指(zhi)數(shu)，也(ye)是(shi)商品經濟的(de)重要(yao)經濟範(fan)疇"。作(zuo)為電動(dong)汽車的擁有(you)者(zhe)，除(chu)了(le)前期購(gou)買(mai)電動(dong)汽車的成(cheng)本(ben)外(wai)，後期電動(dong)汽車的充(chong)電費用也(ye)是(shi)壹(yi)筆不(bu)菲的開(kai)銷。而分時電價策略(lve)的制(zhi)定實(shi)施(shi)，為所(suo)有(you)電動(dong)汽車用戶(hu)大(da)開(kai)方(fang)便之(zhi)門，讓用戶(hu)在壹(yi)天(tian)之(zhi)中(zhong)可以(yi)自(zi)由(you)選擇充(chong)電時間(jian)段的(de)同時，也(ye)可(ke)以(yi)更(geng)大限度(du)地為車主節(jie)省充(chong)電費用。

2.2有(you)序充(chong)電策略(lve)分析(xi)

有(you)序充(chong)電策略(lve)是(shi)基於分時電價提(ti)出(chu)的，在壹(yi)定程(cheng)度(du)上能(neng)夠(gou)改變用戶(hu)的(de)充(chong)電行(xing)為習(xi)慣。有(you)序充(chong)電調(tiao)度(du)的(de)核(he)心(xin)思(si)想是(shi)：在保證電網系(xi)統負荷波動(dong)和(he)電動(dong)汽車用戶(hu)充(chong)電費用的(de)同(tong)時，盡(jin)可能(neng)的(de)將(jiang)谷時段的(de)可利(li)用的(de)充(chong)電設備(bei)全(quan)部(bu)利(li)用起來，減(jian)少(shao)充(chong)電設施(shi)的空閑(xian)率(lv)。

有(you)序充(chong)電策略(lve)旨(zhi)在有(you)效調(tiao)節(jie)電動(dong)汽車用戶(hu)充(chong)電過程(cheng)，即在滿(man)足電動(dong)汽車用戶(hu)充(chong)電期望需(xu)求的(de)條件(jian)下(xia)，為了(le)達到避開(kai)電網負荷高峰(feng)時段，減(jian)小(xiao)峰谷差(cha)率(lv)，降低(di)無序集(ji)中(zhong)充(chong)電對電網的影(ying)響(xiang)的(de)目(mu)的，通(tong)過壹(yi)定的(de)手段合(he)理調(tiao)節(jie)電動(dong)汽車在壹(yi)天(tian)時間(jian)內的(de)充(chong)電時間(jian)段和(he)充(chong)電功率(lv)。當(dang)電動(dong)汽車保有(you)量持續增(zeng)加時，充(chong)電需(xu)求也(ye)會(hui)不(bu)斷(duan)增(zeng)加，如(ru)果(guo)谷時段可(ke)利(li)用的(de)充(chong)電設備(bei)已(yi)經全(quan)部(bu)利(li)用完(wan)，就(jiu)不(bu)得不(bu)選擇在平時段和(he)峰時段進(jin)行(xing)充(chong)電，此時應(ying)該優先(xian)考(kao)慮調(tiao)節(jie)電動(dong)汽車用戶(hu)在平時段進(jin)行(xing)充(chong)電。當(dang)電動(dong)汽車保有(you)量繼(ji)續增(zeng)加時，將(jiang)會(hui)導(dao)致(zhi)電網負荷增(zeng)加甚(shen)至(zhi)持續處於(yu)高峰(feng)狀(zhuang)態(tai)以(yi)及用戶(hu)滿(man)意度(du)下(xia)降(jiang)，這(zhe)不(bu)利(li)於(yu)電動(dong)汽車的未(wei)來(lai)長期(qi)發(fa)展。為了(le)保證電網負荷穩定性(xing)和(he)電動(dong)汽車的穩步發展，不(bu)僅(jin)需(xu)要(yao)保證充(chong)電設施(shi)的均衡利(li)用以(yi)及電能(neng)的(de)質量，還需(xu)要(yao)保證足(zu)夠數(shu)量的充(chong)電設備(bei)來(lai)滿(man)足用戶(hu)的(de)充(chong)電需(xu)求，同(tong)時提(ti)升電網的電動(dong)汽車充(chong)電接入(ru)數量。由此可見，電動(dong)汽車的有(you)序充(chong)電策略(lve)研(yan)究(jiu)，不(bu)僅(jin)對(dui)電網系(xi)統負荷有(you)參(can)考(kao)價值，在充(chong)電站內充(chong)電設備(bei)數(shu)量的規(gui)劃(hua)建設以(yi)及投入(ru)使用也(ye)具有(you)壹(yi)定的(de)指(zhi)導(dao)意義。

2.3電動(dong)汽車用戶(hu)側(ce)優化

壹(yi)般情況(kuang)下，電動(dong)汽車用戶(hu)充(chong)電有(you)兩(liang)種(zhong)不(bu)同的目(mu)的要(yao)求，壹(yi)是(shi)實(shi)用性(xing)，即電池荷(he)電量滿(man)足正(zheng)常的(de)行(xing)駛需(xu)求；二是(shi)經濟性(xing)，即充(chong)電費用極可能(neng)的(de)低，至(zhi)少(shao)在自(zi)己的接受(shou)範(fan)圍(wei)內。在實(shi)用性(xing)上，電動(dong)汽車用戶(hu)充(chong)電後的電量能(neng)夠(gou)達到自(zi)己的期(qi)望值，滿(man)足日常的(de)行(xing)駛作為基(ji)本(ben)的(de)充(chong)電要(yao)求。而(er)優化目(mu)標是(shi)在滿(man)足基(ji)本(ben)充(chong)電需(xu)求的(de)前提(ti)下才能(neng)繼(ji)續進(jin)行(xing)，因此，本(ben)文考慮將(jiang)該(gai)要(yao)求作(zuo)為優(you)化模(mo)型中(zhong)的約(yue)束(shu)條(tiao)件(jian)。與此同時，在滿(man)足實(shi)用性(xing)後，用戶(hu)也(ye)希(xi)望滿(man)足自(zi)己的經濟需(xu)求，也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo)，盡可(ke)能(neng)的(de)降低充(chong)電所(suo)花(hua)的(de)費用，此費用越(yue)低(di)越好(hao)，用戶(hu)的(de)滿(man)意度(du)也(ye)會(hui)越高。

2.4電網系(xi)統側(ce)優化

有(you)序充(chong)電策略(lve)在考慮電網系(xi)統側(ce)時，就(jiu)是(shi)為了(le)減(jian)小(xiao)電網負荷波動(dong)，優(you)化電網系(xi)統。在滿(man)足電動(dong)汽車用戶(hu)充(chong)電期望需(xu)求的(de)條件(jian)下(xia)，通過壹(yi)定的(de)手段合(he)理調(tiao)節(jie)電動(dong)汽車在壹(yi)天(tian)時間(jian)內的(de)充(chong)電時間(jian)段和(he)時間(jian)段的(de)充(chong)電功率(lv)，這(zhe)樣就(jiu)能(neng)夠(gou)避開電網高峰(feng)負荷時段，有(you)利(li)於(yu)減(jian)小(xiao)電網峰谷差(cha)和(he)提(ti)高電網系(xi)統運行(xing)的穩定性(xing)和(he)經濟性(xing)。

2.5結(jie)合(he)考慮雙(shuang)目(mu)標非(fei)線性(xing)規(gui)劃(hua)

在研(yan)究(jiu)有(you)序充(chong)電策略(lve)時，單(dan)獨考(kao)慮用戶(hu)側(ce)充(chong)電費用成(cheng)本(ben)或(huo)者(zhe)電網側(ce)負荷波動(dong)，都(dou)是(shi)欠缺考(kao)慮的。在只考慮用戶(hu)側(ce)充(chong)電成本(ben)的(de)情況(kuang)下，為了(le)達到降低(di)充(chong)電費用成(cheng)本(ben)的(de)目(mu)的，越(yue)多的(de)用戶(hu)選(xuan)擇在低谷時段充(chong)電越佳。但(dan)這(zhe)可(ke)能(neng)會(hui)導(dao)致(zhi)電網負荷的另(ling)壹(yi)高(gao)峰(feng)，造成本(ben)末(mo)倒(dao)置(zhi)，達(da)不(bu)到預想(xiang)的(de)削(xue)峰填谷的(de)效(xiao)果(guo)；而(er)只考(kao)慮電網系(xi)統側(ce)負荷波動(dong)的(de)情況(kuang)下，單(dan)純的減(jian)小(xiao)電網負荷波動(dong)而(er)不(bu)考慮用戶(hu)的(de)充(chong)電費用，導(dao)致(zhi)電動(dong)汽車用戶(hu)因(yin)為充(chong)電費用高(gao)昂而(er)滿(man)意度(du)下(xia)降(jiang)，這(zhe)將(jiang)會(hui)不(bu)利(li)於(yu)甚(shen)至(zhi)阻礙(ai)電動(dong)汽車的中(zhong)長期(qi)發(fa)展。

雙(shuang)目(mu)標非(fei)線性(xing)規(gui)劃(hua)綜合(he)考(kao)慮了(le)用戶(hu)側(ce)與電網側(ce)，既能(neng)夠(gou)盡可能(neng)的(de)降低用戶(hu)充(chong)電費用，提(ti)高了(le)用戶(hu)滿(man)意度(du)，又可以(yi)限度(du)減(jian)小(xiao)電網負荷波動(dong)，保證了(le)電網系(xi)統的(de)經濟安(an)全(quan)性(xing)，實(shi)現了(le)用戶(hu)側(ce)與電網側(ce)的雙(shuang)贏(ying)局面(mian)。

2.6約(yue)束(shu)條(tiao)件(jian)

提(ti)出(chu)有(you)序充(chong)電策略(lve)的目(mu)的僅(jin)僅(jin)是(shi)為了(le)把用電負荷“高峰(feng)"向(xiang)用電負荷“低谷"轉移(yi)，達到優化電網系(xi)統和(he)節(jie)省用戶(hu)充(chong)電費用的(de)目(mu)的。既(ji)然用戶(hu)響(xiang)應(ying)有(you)序充(chong)電，就(jiu)不(bu)會(hui)存在過充(chong)的(de)情況(kuang)，故刪(shan)除(chu)電瓶安(an)全(quan)約(yue)束(shu)，但(dan)同(tong)樣需(xu)要(yao)滿(man)足電網基礎(chu)負荷不(bu)變、充(chong)電時間(jian)約(yue)束(shu)、充(chong)電時間(jian)段約(yue)束(shu)、單(dan)臺充(chong)電設備(bei)的(de)充(chong)電功率(lv)約(yue)束(shu)、充(chong)電容量約(yue)束(shu)、充(chong)電需(xu)求約(yue)束(shu)、充(chong)電車輛(liang)數(shu)量約(yue)束(shu)等(deng)條(tiao)件。與此同時，為了(le)保證電網側(ce)與用戶(hu)側(ce)需(xu)求，新(xin)增(zeng)以(yi)下約(yue)束(shu)條(tiao)件(jian)：

1. 電網系(xi)統負荷約(yue)束(shu)

若電網總負荷超(chao)過了(le)電網所(suo)能(neng)承(cheng)載的負荷，則易(yi)導(dao)致(zhi)電網受(shou)損(sun)，而(er)提(ti)出(chu)有(you)序充(chong)電策略(lve)的目(mu)的正(zheng)是(shi)為了(le)保證電網運行(xing)的穩定性(xing)與(yu)經濟性(xing)，因(yin)此，電網任意時段的(de)實(shi)際總(zong)負荷都不(bu)應該大(da)於(yu)電網系(xi)統所(suo)能(neng)承(cheng)載的負荷。

1. 充(chong)電費用約(yue)束(shu)

電動(dong)汽車用戶(hu)積(ji)極響應(ying)有(you)序充(chong)電策略(lve)，是(shi)為了(le)能(neng)夠(gou)節(jie)約(yue)充(chong)電成本(ben)，即有(you)序充(chong)電策略(lve)下的用戶(hu)充(chong)電成本(ben)應(ying)該(gai)小(xiao)於無序充(chong)電時的(de)成本(ben)。

在保證滿(man)足充(chong)電需(xu)求的(de)前提(ti)下，以(yi)電動(dong)汽車響應(ying)有(you)序充(chong)電策略(lve)需(xu)滿(man)足的(de)條(tiao)件為約(yue)束(shu)，從(cong)電網系(xi)統和(he)電動(dong)汽車用戶(hu)兩(liang)個角(jiao)度(du)出(chu)發，以(yi)電網負荷波動(dong)和(he)用戶(hu)充(chong)電費用為目(mu)標，以(yi)提(ti)高電網運營(ying)經濟安(an)全(quan)性(xing)和(he)節(jie)約(yue)用戶(hu)費用成(cheng)本(ben)的(de)非(fei)線(xian)性(xing)雙(shuang)目(mu)標規(gui)劃(hua)策略(lve)。該策略(lve)，可推斷(duan)電網負荷波動(dong)和(he)用戶(hu)費用成(cheng)本(ben)的(de)有(you)序充(chong)電策略(lve)和(he)電網負荷波動(dong)。

1. 有(you)序充(chong)電的作用

為了(le)減(jian)小(xiao)無序充(chong)電對電網的不(bu)良影(ying)響(xiang)，提(ti)出(chu)了(le)電動(dong)汽車有(you)序充(chong)電策略(lve)。首先引入(ru)了(le)EV用戶(hu)積(ji)極響應(ying)有(you)序充(chong)電策略(lve)的電價啟動(dong)閾(yu)值和(he)關閉(bi)閾(yu)值，提(ti)出(chu)了(le)分時電價的制(zhi)定方(fang)法；其(qi)次，綜合(he)考(kao)慮電網側(ce)負荷波動(dong)及電動(dong)汽車用戶(hu)側(ce)充(chong)電費用，以(yi)充(chong)電容量、充(chong)電需(xu)求、充(chong)電時長等(deng)為約(yue)束(shu)條(tiao)件(jian)，提(ti)出(chu)了(le)基於分時電價下的(de)雙(shuang)目(mu)標非(fei)線性(xing)規(gui)劃(hua)策略(lve)，結果(guo)表(biao)明(ming)，該(gai)策(ce)略(lve)下的有(you)序充(chong)電，能(neng)夠(gou)有(you)效地減(jian)小(xiao)電網負荷曲(qu)線波(bo)動(dong)，保障(zhang)了(le)用電質量，有(you)利(li)於(yu)電網長久(jiu)穩定運行(xing)；同時，能(neng)夠(gou)限度(du)節(jie)省電動(dong)汽車用戶(hu)充(chong)電費用，提(ti)高了(le)用戶(hu)滿(man)意度(du)，有(you)利(li)於(yu)電動(dong)汽車長期(qi)發(fa)展。後續工作(zuo)可以(yi)繼(ji)續研(yan)究(jiu)實(shi)時電價下的(de)有(you)序充(chong)電策略(lve)，比較分時電價與實(shi)時電價的優(you)劣(lie)性(xing)。

4安(an)科瑞(rui)充(chong)電樁收(shou)費運營(ying)雲(yun)平臺系(xi)統選(xuan)型方(fang)案

4.1概述(shu)

AcrelCloud-9000安(an)科瑞(rui)充(chong)電柱收(shou)費運營(ying)雲(yun)平臺系(xi)統通(tong)過物(wu)聯(lian)網(wang)技術(shu)對(dui)接入(ru)系(xi)統的(de)電動(dong)電動(dong)自(zi)行(xing)車充(chong)電站以(yi)及各個充(chong)電整法行(xing)不(bu)間(jian)斷(duan)地數據采(cai)集(ji)和(he)監控(kong)，實(shi)時監(jian)控(kong)充(chong)電樁運行(xing)狀(zhuang)態(tai)，進(jin)行(xing)充(chong)電服務、支(zhi)付管(guan)理，交(jiao)易結(jie)算(suan)，資(zi)要(yao)管(guan)理、電能(neng)管(guan)理，明(ming)細(xi)查(zha)詢(xun)等(deng)。同時對(dui)充(chong)電機過溫(wen)保護、漏(lou)電、充(chong)電機輸(shu)入(ru)/輸(shu)出(chu)過壓(ya)，欠壓，絕緣低各類故障(zhang)進(jin)行(xing)預警(jing)；充(chong)電樁支(zhi)持以(yi)太(tai)網、4G或(huo)WIFI等(deng)方(fang)式接入(ru)互(hu)聯(lian)網(wang)，用戶(hu)通(tong)過微(wei)信(xin)、支(zhi)付寶，雲(yun)閃付掃碼(ma)充(chong)電。

4.2應用場(chang)所(suo)

適(shi)用於(yu)民用建(jian)築(zhu)、壹(yi)般工(gong)業建(jian)築(zhu)、居(ju)住小(xiao)區(qu)、實(shi)業單(dan)位、商業綜合(he)體、學校、園區(qu)等充(chong)電樁模式的充(chong)電基礎設施(shi)設計(ji)。

4.3系(xi)統結(jie)構(gou)

系(xi)統分為四(si)層(ceng)：

1）即數據采(cai)集(ji)層(ceng)、網絡(luo)傳(chuan)輸(shu)層(ceng)、數據層(ceng)和(he)客戶(hu)端(duan)層(ceng)。

2）數據采(cai)集(ji)層(ceng)：包括(kuo)電瓶車智(zhi)能(neng)充(chong)電樁通訊(xun)協議(yi)為標(biao)準modbus-rtu。電瓶車智(zhi)能(neng)充(chong)電樁用於(yu)采(cai)集(ji)充(chong)電回路(lu)的電力(li)參(can)數(shu)，並(bing)進(jin)行(xing)電能(neng)計(ji)量和(he)保護。

3）網(wang)絡傳(chuan)輸(shu)層(ceng)：通過4G網(wang)絡將(jiang)數(shu)據上傳至(zhi)搭建(jian)好(hao)的(de)數據庫(ku)服務器(qi)。

4）數據層(ceng)：包含(han)應(ying)用服務器(qi)和(he)數據服務器(qi)，應用服務器(qi)部(bu)署(shu)數(shu)據采(cai)集(ji)服務、WEB網站，數(shu)據服務器(qi)部(bu)署(shu)實(shi)時數(shu)據庫(ku)、歷史(shi)數(shu)據庫(ku)、基礎(chu)數(shu)據庫(ku)。

5）應客(ke)戶(hu)端(duan)層(ceng)：系(xi)統管(guan)理員可(ke)在瀏(liu)覽器(qi)中(zhong)訪問(wen)電瓶車充(chong)電樁收(shou)費平臺。終(zhong)端充(chong)電用戶(hu)通(tong)過刷(shua)卡(ka)掃(sao)碼(ma)的(de)方(fang)式啟動(dong)充(chong)電。

小(xiao)區(qu)充(chong)電平臺功(gong)能(neng)主(zhu)要(yao)涵(han)蓋(gai)充(chong)電設施(shi)智(zhi)能(neng)化大(da)屏、實(shi)時監(jian)控(kong)、交(jiao)易管(guan)理、故障(zhang)管(guan)理、統計(ji)分析(xi)、基(ji)礎(chu)數(shu)據管(guan)理等功(gong)能(neng)，同(tong)時為運維(wei)人員提(ti)供(gong)運維(wei)APP，充(chong)電用戶(hu)提(ti)供(gong)充(chong)電小(xiao)程序(xu)。

4.4安(an)科瑞(rui)充(chong)電樁雲(yun)平臺系(xi)統功(gong)能(neng)

4.4.1智(zhi)能(neng)化大(da)屏

智(zhi)能(neng)化大(da)屏展示(shi)站(zhan)點(dian)分布(bu)情況(kuang)，對設備(bei)狀(zhuang)態(tai)、設備(bei)使用率(lv)、充(chong)電次數、充(chong)電時長、充(chong)電金(jin)額、充(chong)電度(du)數(shu)、充(chong)電樁故障(zhang)等(deng)進(jin)行(xing)統計(ji)顯(xian)示，同(tong)時可(ke)查看每(mei)個站(zhan)點(dian)的(de)站點(dian)信(xin)息(xi)、充(chong)電樁列表(biao)、充(chong)電記(ji)錄、收(shou)益(yi)、能(neng)耗、故障(zhang)記(ji)錄等。統壹(yi)管(guan)理小(xiao)區(qu)充(chong)電樁，查看設備(bei)使用率(lv)，合理分配(pei)資(zi)源(yuan)。

4.4.2實(shi)時監(jian)控(kong)

實(shi)時監(jian)視充(chong)電設施(shi)運行(xing)狀(zhuang)況(kuang)，主要(yao)包括(kuo)充(chong)電樁運行(xing)狀(zhuang)態(tai)、回路(lu)狀(zhuang)態(tai)、充(chong)電過程(cheng)中(zhong)的充(chong)電電量、充(chong)電電壓電流，充(chong)電樁告(gao)警信(xin)息(xi)等(deng)。

4.4.3交(jiao)易管(guan)理

平臺管(guan)理人員可(ke)管(guan)理充(chong)電用戶(hu)賬戶(hu)，對(dui)其(qi)進(jin)行(xing)賬戶(hu)進(jin)行(xing)充(chong)值、退(tui)款、凍(dong)結(jie)、註銷等操作，可(ke)查(zha)看小(xiao)區(qu)用戶(hu)每(mei)日的充(chong)電交(jiao)易詳(xiang)細信息(xi)。

4.4.4故障(zhang)管(guan)理

設備(bei)自(zi)動(dong)上報故障(zhang)信(xin)息(xi)，平臺管(guan)理人員可(ke)通過平臺查(zha)看故障(zhang)信(xin)息(xi)並(bing)進(jin)行(xing)派發處(chu)理，同時運維(wei)人員可(ke)通過運維(wei)APP收(shou)取(qu)故障(zhang)推(tui)送，運維(wei)人員在運維(wei)工(gong)作(zuo)完(wan)成(cheng)後將(jiang)結(jie)果(guo)上報。充(chong)電用戶(hu)也(ye)可(ke)通(tong)過充(chong)電小(xiao)程序(xu)反饋現(xian)場問(wen)題。

4.4.5統計(ji)分析(xi)

通(tong)過系(xi)統平臺，從(cong)充(chong)電站點(dian)、充(chong)電設施(shi)、、充(chong)電時間(jian)、充(chong)電方(fang)式等不(bu)同角度(du)，查(zha)詢(xun)充(chong)電交(jiao)易統(tong)計(ji)信(xin)息(xi)、能(neng)耗統計(ji)信(xin)息(xi)等(deng)。

4.4.6基礎數(shu)據管(guan)理

在系(xi)統平臺建(jian)立運營(ying)商(shang)戶(hu)，運營(ying)商(shang)可(ke)建(jian)立和(he)管(guan)理其(qi)運營(ying)所(suo)需(xu)站點(dian)和(he)充(chong)電設施(shi)，維(wei)護(hu)充(chong)電設施(shi)信息(xi)、價(jia)格(ge)策略(lve)、折(zhe)扣、優(you)惠活(huo)動(dong)，同(tong)時可(ke)管(guan)理在線卡(ka)用戶(hu)充(chong)值、凍(dong)結(jie)和(he)解綁。

4.4.7運維(wei)APP

面(mian)向(xiang)運維(wei)人員使用，可(ke)以(yi)對站點(dian)和(he)充(chong)電樁進(jin)行(xing)管(guan)理、能(neng)夠(gou)進(jin)行(xing)故障(zhang)閉(bi)環處理、查詢(xun)流量卡(ka)使用情況(kuang)、查詢(xun)充(chong)電\充(chong)值情況(kuang)，進(jin)行(xing)遠程參(can)數(shu)設置(zhi)，同(tong)時可(ke)接收(shou)故障(zhang)推(tui)送

4.4.8充(chong)電小(xiao)程序(xu)

面(mian)向(xiang)充(chong)電用戶(hu)使用，可(ke)查(zha)看附(fu)近(jin)空閑(xian)設備(bei)，主(zhu)要(yao)包含(han)掃(sao)碼(ma)充(chong)電、賬戶(hu)充(chong)值，充(chong)電卡(ka)綁(bang)定、交(jiao)易查(zha)詢、故障(zhang)申訴(su)等功(gong)能(neng)。

4.5系(xi)統硬件配置(zhi)

5.總(zong)結

傳(chuan)統(tong)汽車的動(dong)力(li)能(neng)源(yuan)主要(yao)來源(yuan)於汽油(you)燃燒(shao)，這(zhe)不(bu)僅(jin)會(hui)加劇我(wo)國化石能(neng)源(yuan)短(duan)缺的(de)窘(jiong)迫現狀(zhuang)，還會(hui)產生各種汙(wu)染尾(wei)氣(qi)，背(bei)離(li)了(le)我國“綠色(se)環保"發展(zhan)理念。而(er)電動(dong)汽車作為壹(yi)種(zhong)新(xin)興(xing)產業，以(yi)電產能(neng)，具有(you)“，低噪聲(sheng)，節(jie)能(neng)環保"的特(te)點(dian)，它的(de)出(chu)現，有(you)效地緩(huan)解了(le)環境能(neng)源(yuan)問(wen)題。因此，大力(li)發展(zhan)電動(dong)汽車產業成(cheng)為了(le)的共(gong)識。

本(ben)文研(yan)究(jiu)了(le)電動(dong)汽車無序充(chong)電對電網系(xi)統的(de)影(ying)響(xiang)。首(shou)先從(cong)用戶(hu)出(chu)行(xing)方(fang)式、出(chu)發時刻(ke)以(yi)及出(chu)行(xing)距離(li)等特(te)征進(jin)行(xing)分析(xi)，其(qi)次，通(tong)過用戶(hu)荷(he)電狀(zhuang)態(tai)期望(wang)值與(yu)電動(dong)汽車的初(chu)始荷(he)電狀(zhuang)態(tai)，以(yi)電動(dong)汽車用戶(hu)的(de)人均滿(man)意度(du)為目(mu)標，充(chong)電時長、充(chong)電功率(lv)、用戶(hu)需(xu)求等(deng)為約(yue)束(shu)條(tiao)件(jian)，反應(ying)了(le)無序充(chong)電對電網帶來(lai)的(de)影(ying)響(xiang)。

在無序充(chong)電研(yan)究(jiu)的基(ji)礎上，提(ti)出(chu)了(le)雙(shuang)目(mu)標規(gui)劃(hua)下的(de)電動(dong)汽車有(you)序充(chong)電策略(lve)。首先引入(ru)了(le)EV用戶(hu)能(neng)夠(gou)積(ji)極響應(ying)有(you)序充(chong)電策略(lve)的電價啟動(dong)閾(yu)值和(he)關閉(bi)閾(yu)值，提(ti)出(chu)了(le)分時電價的制(zhi)定方(fang)法；其(qi)次，綜合(he)考(kao)慮電網系(xi)統側(ce)及EV用戶(hu)側(ce)，以(yi)電網負荷曲(qu)線波(bo)動(dong)和(he)EV用戶(hu)充(chong)電費用為優(you)化目(mu)標，以(yi)充(chong)電容量、充(chong)電需(xu)求、充(chong)電時長等(deng)為約(yue)束(shu)條(tiao)件(jian)，建立了(le)基於分時電價下的(de)雙(shuang)目(mu)標非(fei)線性(xing)規(gui)劃(hua)策略(lve)。

參(can)考(kao)文獻：

1. 謝遠德.電動(dong)汽車充(chong)電設施(shi)規(gui)劃(hua)及有(you)序充(chong)電策略(lve)研(yan)究(jiu)

2. 謝遠德,張鄰,鄧(deng)沙(sha)麗(li),何(he)潔(jie)朦(meng).電動(dong)汽車充(chong)電設施(shi)優化網(wang)絡布局研(yan)究(jiu)

[3]安(an)科瑞(rui)企(qi)業微(wei)電網設計(ji)與(yu)應用手冊.2022.05版(ban)