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淺談電動(dòng)汽車(chē)無(wú)序充電對配電網(wǎng)的影響及有序充電優(yōu)化

更新時(shí)間:2024-10-21      瀏覽次數:443

安科瑞 陳聰

摘要:自21世紀以來(lái)在全球經(jīng)濟加速發(fā)展的背景下,能源的過(guò)度開(kāi)采導致了資源枯竭、環(huán)境污染等嚴重問(wèn)題。人類(lèi)在逐步減少對傳統資源依賴(lài)的同時(shí)也加大了對風(fēng)、光、電等新型可再生能源的研究。作為污染排放量的汽車(chē)早已成為研究者的熱門(mén)課題,而電動(dòng)汽車(chē)由于其污染排放量幾乎為零的特點(diǎn)近些年來(lái)則快速發(fā)展,在汽車(chē)保有量中的占比也逐步增長(cháng)。但由于電動(dòng)汽車(chē)數量的急劇增長(cháng),電動(dòng)汽車(chē)充電形成的充電負荷對于電網(wǎng)的不利影響也在日益增加,尤其是電動(dòng)汽車(chē)的大規模無(wú)序充電會(huì )使電網(wǎng)形成“峰上加峰”的負荷,對電力系統運行的穩定性造成極為嚴重的影響。所以,對于合理引導電動(dòng)汽車(chē)有序充電就顯得至關(guān)重要。

本文首先討論了影響電動(dòng)汽車(chē)無(wú)序充電的相關(guān)因素,對比分析電動(dòng)汽車(chē)不同充電方式的優(yōu)劣,并對不同種類(lèi)電動(dòng)汽車(chē)的行為特點(diǎn)進(jìn)行分析。接著(zhù)對用戶(hù)電動(dòng)汽車(chē)行駛習慣進(jìn)行建模分析,模擬出不同類(lèi)型電動(dòng)汽車(chē)的出行規律,并對電動(dòng)汽車(chē)充電負荷進(jìn)行模擬得到該區域的充電負荷變化曲線(xiàn)。

通過(guò)分析電動(dòng)汽車(chē)無(wú)序充電的不利影響提出了一種新的優(yōu)化方式,即基于用戶(hù)需求側的動(dòng)汽車(chē)有序充電策略,通過(guò)對用戶(hù)側的需求目標及相關(guān)約束條件進(jìn)行分析來(lái)得到用戶(hù)側的有序充電策略,對充電負荷時(shí)間、空間及時(shí)空上的優(yōu)化以及配電網(wǎng)網(wǎng)損優(yōu)化、電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)充電費用總體優(yōu)化來(lái)驗證該混合反向學(xué)習鯨魚(yú)優(yōu)化算法的有序充電策略在實(shí)際算例優(yōu)化的可行性。

關(guān)鍵詞:電動(dòng)汽車(chē);無(wú)序充電;用戶(hù)需求側;鯨魚(yú)優(yōu)化算法;有序優(yōu)化

1引言

自21世紀以來(lái),在全球經(jīng)濟的高速發(fā)展下的背景下,以化石能源為主的多種能源被大量消耗[1]。但其帶來(lái)的代價(jià)對全球環(huán)境的影響愈發(fā)嚴重,目前,能源與污染成為社會(huì )發(fā)展所面臨的關(guān)鍵問(wèn)題。所以,在可持續發(fā)展的背景下,綠色低碳的清潔能源成為目前*人類(lèi)追求的共同目標。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,實(shí)現并形成以太陽(yáng)能、風(fēng)能等清潔能源為主的規?;l(fā)電。為了實(shí)現既定的目標,我國要在能源使用上進(jìn)行轉型,逐步從化石能源向風(fēng)、水、光等清潔能源轉變,并加大對新能源汽車(chē)發(fā)展,逐步替代對傳統燃油汽車(chē)的依賴(lài)。而在這其中電動(dòng)汽車(chē)(ElectricVehicle,Ev)就是完*只依靠電能來(lái)驅動(dòng)行駛的新能源汽車(chē),其特點(diǎn)相比于傳統燃油車(chē)更環(huán)保、更有效。所以目前各國為了應對資源枯竭與環(huán)境惡化的問(wèn)題,都在大力推廣電動(dòng)汽車(chē)。

雖然全球電動(dòng)汽車(chē)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展非常迅速,各國也都制定相應的補貼政策來(lái)推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)的高速發(fā)展,但是在電動(dòng)汽車(chē)高速發(fā)展的同時(shí)也產(chǎn)生了不少的隱患及問(wèn)題。明顯的問(wèn)題是電動(dòng)汽車(chē)充電樁數量與電動(dòng)汽車(chē)數量的不匹配,高峰期會(huì )出現“車(chē)等樁”的現象,低谷期則是充電樁的冗余。另外,汽車(chē)充電樁的空間分布極不均勻,某些區域的充電樁會(huì )過(guò)于集中,而有些區域則分布零散。由此帶來(lái)的直接影響則直接關(guān)系到電動(dòng)汽車(chē)充電時(shí)對于地區電網(wǎng)的電能質(zhì)量,由于充電時(shí)的諧波干擾,會(huì )使網(wǎng)損并使電網(wǎng)功率因數下降。隨著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)數量連年快速增加,電動(dòng)汽車(chē)充電時(shí)間與地點(diǎn)的隨機性強的特點(diǎn)會(huì )越來(lái)越明顯的體現,無(wú)序充電對于配電網(wǎng)的影響將會(huì )越來(lái)越大,在系統負荷中的占比也將越來(lái)越明顯。而如果無(wú)法即時(shí)對電動(dòng)汽車(chē)充電進(jìn)行合理分配,嚴重的情況則是在用電高峰時(shí)期使得電網(wǎng)發(fā)生解列與崩潰的危險。因此,電動(dòng)汽車(chē)充電負荷的快速增長(cháng)以及大量電動(dòng)汽車(chē)的無(wú)序充電行為將對配電網(wǎng)的全新規劃以及負荷承擔能力提出新的挑戰。

2 國內外發(fā)展現狀

近年來(lái)各國逐步重視并加大了對電動(dòng)汽車(chē)的推廣,電動(dòng)汽車(chē)數量也增長(cháng)的越來(lái)越快。圖

1展示了從2015-2021年間中國、美國和歐盟的電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量變化情況,中國和歐盟的增長(cháng)幅度明顯,年平均增長(cháng)幅度分別達到58.6%和50.3%。

圖1中國、美國、歐盟電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量

2.1電動(dòng)汽車(chē)國外發(fā)展現狀

在現行全球經(jīng)濟環(huán)境的背景下,全球能源分配和生態(tài)環(huán)境系統面臨著(zhù)雙重挑戰。作為目

前石油消耗和二氧化碳排放的大戶(hù)一一燃油汽車(chē),需要對其的改革來(lái)減少對資源的消耗,而從目前全球電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展情況來(lái)看,以純電動(dòng)和燃料電池為主的純電驅動(dòng)技術(shù)將是電動(dòng)汽車(chē)現階段的主攻技術(shù)方向和未來(lái)長(cháng)期目標,而油電混動(dòng)汽車(chē)和插電混動(dòng)汽車(chē)則是短期內的過(guò)渡選擇。從目前的發(fā)展情況來(lái)看,全球電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展依舊面l臨諸多挑戰,對于關(guān)鍵技術(shù)突破、汽車(chē)制造轉型、消費者對電車(chē)的接納程度等還有待進(jìn)一步提升。具體到各國,推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的依舊是美國、日本及歐洲這些的在電動(dòng)汽車(chē)相關(guān)技術(shù)方面的發(fā)展起步較早,而且也有各自的側。

2.2電動(dòng)汽車(chē)國內發(fā)展現狀

在21世紀初期,我國便已經(jīng)開(kāi)始對新能源汽車(chē)的部分產(chǎn)業(yè)進(jìn)行研發(fā),從2001年起新能源汽車(chē)項目被列入“863”重大科技課題起,就已經(jīng)制定了從“汽油車(chē)向氫動(dòng)力汽車(chē)邁進(jìn)”的戰略。“十一五”期間,作為重大發(fā)展目標,新能源汽車(chē)的研發(fā)與發(fā)展備受關(guān)注,提出了“節能型新能源汽車(chē)”戰略,并大力扶持相關(guān)新能源汽車(chē)制造產(chǎn)業(yè)。自2009年起國務(wù)院通過(guò)對汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的近遠期規劃,在此基礎上執行以自主創(chuàng )新為,以新能源汽車(chē)為主要突破口的新型新能源汽車(chē)發(fā)展戰略,力爭在2025.2035年使國產(chǎn)新能源汽車(chē)居于世界前列。根據《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃(2021.2035年)》,我國將在“十四五”期間對新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)推進(jìn)、著(zhù)重發(fā)展,加快其在創(chuàng )新技術(shù)、產(chǎn)業(yè)生態(tài)及產(chǎn)業(yè)等方面的融合,同時(shí),根據《“十四五”規劃綱要》,“十四五”期間,對于新能源汽車(chē)十分重要的動(dòng)力電池續航等關(guān)鍵技術(shù)取得重大突破。

我國近幾年電動(dòng)汽車(chē)及其相關(guān)行業(yè)的發(fā)展尤為迅速,電動(dòng)汽車(chē)的銷(xiāo)量與保有量占比也在逐年快速遞增,純電動(dòng)汽車(chē)在電動(dòng)汽車(chē)中的占比也越來(lái)越大,我國電動(dòng)汽車(chē)經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展已經(jīng)形成“百花齊放”的局面。

3 電動(dòng)汽車(chē)充電現狀

3.1電動(dòng)汽車(chē)無(wú)序充電現狀

技術(shù)的進(jìn)步不斷刺激著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)數量的快速增加l酡l。同時(shí),電動(dòng)汽車(chē)作為移動(dòng)式儲能裝置,在削峰填谷、提供電力系統輔助服務(wù)、協(xié)同消納新能源等方面具有廣闊的應用前景。但是,電動(dòng)汽車(chē)的無(wú)序充電可能會(huì )導致電網(wǎng)的峰谷差加劇、電壓下降等不利影響,所以對于

電動(dòng)汽車(chē)無(wú)序充電的分析顯得尤為重要。

由于電動(dòng)汽車(chē)型號和種類(lèi)上的多樣化,主要分為交流一級、交流二級和直流充電電動(dòng)汽車(chē),其充電功率存在較大差別。電動(dòng)汽車(chē)的數量和充電功率對電網(wǎng)的影響不同,所以分析不同充電功率等級的比例,既能滿(mǎn)足用戶(hù)的需求在充電連接時(shí)長(cháng)獲取預期的充電電量,也能減少設備投資,降低電動(dòng)汽車(chē)無(wú)序充電負荷的峰谷差。

3.2電動(dòng)汽車(chē)有序充電現狀

電網(wǎng)于2019年10月發(fā)布的《泛在電力物聯(lián)網(wǎng)*皮書(shū)2019》中指出,電動(dòng)汽車(chē)有序充電通過(guò)將網(wǎng)、戶(hù)、樁和車(chē)四者之間充分聯(lián)系交互以及分層控制,在感知配變負荷變化的基礎上,智能動(dòng)態(tài)調整充電時(shí)間和功率,優(yōu)化配變負荷運行曲線(xiàn),實(shí)現削峰填谷。既滿(mǎn)足用戶(hù)充電需求,又提升了配電網(wǎng)設備和發(fā)電設備的利用率,降低了電網(wǎng)和發(fā)電設備投資。

所以,針對目前電動(dòng)汽車(chē)有序充電的策略研究主要從用戶(hù)需求側和電網(wǎng)供給側兩方面進(jìn)行研究。對于用戶(hù)需求側而言,在滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)期望值之后應當盡可能的使用戶(hù)電動(dòng)汽車(chē)充電費用達到,以達到用戶(hù)經(jīng)濟性的目的;而對于電網(wǎng)供給側而言,主要的目的即在規?;碾妱?dòng)汽車(chē)接入電網(wǎng)后使電網(wǎng)的峰谷差達到,即“削峰填谷”,包括減少配電網(wǎng)網(wǎng)損、降低電壓偏差以及削弱或消除電壓諧波等目標手段。

3.2.1考慮用戶(hù)需求側的有序充電策略

通過(guò)以用戶(hù)為核心,城市配電網(wǎng)規劃為框架,分析討論只考慮電動(dòng)汽車(chē)充電行為、考慮電動(dòng)汽車(chē)V2G行為以及不考慮電動(dòng)汽車(chē)V2G行為的城市配電網(wǎng)規劃,論證了考慮電動(dòng)汽車(chē)V2G行為對降低配電網(wǎng)規劃總投資的必要性。從時(shí)空上對電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)充

放電行為進(jìn)行引導,從時(shí)空雙尺度上給出了電動(dòng)汽車(chē)有序充放電策略來(lái)實(shí)現電網(wǎng)、用戶(hù)及充

電站之間的資源均衡分布,實(shí)現電動(dòng)汽車(chē)的時(shí)空分布,但其涉及的節點(diǎn)數較少,未能滿(mǎn)足區

域復雜負荷。針對電動(dòng)汽車(chē)和分布式能源的資源特性,建立一種基于粒子群優(yōu)化算法的

調度策略。通過(guò)電動(dòng)汽車(chē)充放電負荷調節,實(shí)現分布式能源的并網(wǎng)消費,有效節約分布式能源的并網(wǎng)成本,但缺少對電動(dòng)汽車(chē)運營(yíng)商的市場(chǎng)收入的分析。從空間、時(shí)間與功率維度分析電動(dòng)汽車(chē)充電行為特性,并提出一種用于改善電網(wǎng)運行的充電站選址定容優(yōu)化策略,但并未對二者進(jìn)行結合研究。則以化網(wǎng)損和電壓偏移為目標建立電網(wǎng)運行的動(dòng)態(tài)定價(jià)優(yōu)化策略,但卻缺少對區域性的整體分析。

3.2.2考慮電網(wǎng)供給側的有序充電策略

通過(guò)建立充電負荷預測影響因素概率模型,提出了基于時(shí)刻充電概率的負荷預測方法,但未對常規負荷預測方法中存在的參數模型設置主觀(guān)、預測結果與用戶(hù)隨機性駕駛行為不匹配的缺陷進(jìn)行規避。探討了以二次規劃和動(dòng)態(tài)規劃為主的隨即規劃對不同滲透率的電動(dòng)汽車(chē)接入引起的電網(wǎng)網(wǎng)損與電壓變化進(jìn)行了對比。對充電站的位置與規?;瘍?yōu)化,并基于電動(dòng)汽車(chē)的路線(xiàn)概率和到達公園概率,優(yōu)化了電動(dòng)汽車(chē)的充電場(chǎng),平衡了配電網(wǎng)中的能量流。通過(guò)引入虛擬荷電狀態(tài)對優(yōu)化后的充放電行為進(jìn)行修正,在考慮電網(wǎng)測的調峰需求和用戶(hù)側的充電需求基礎上提出了分時(shí)電價(jià)動(dòng)態(tài)優(yōu)化方案,通過(guò)動(dòng)態(tài)更新每輛電動(dòng)汽車(chē)入網(wǎng)實(shí)時(shí)電價(jià)信息實(shí)現了對電動(dòng)汽車(chē)的有序充放電優(yōu)化。

4 考慮用戶(hù)需求側的電動(dòng)汽車(chē)有序充電策略

在電動(dòng)汽車(chē)大規模無(wú)序接入電網(wǎng)后,無(wú)序充電負荷會(huì )對配電網(wǎng)網(wǎng)損、電壓質(zhì)量產(chǎn)生不利影響,所以為了減少無(wú)序充電負荷對于電網(wǎng)的影響,需要有針對性的合理引導來(lái)規范電動(dòng)汽車(chē)的充電行為。所以本文結合分析用戶(hù)需求側的電動(dòng)汽車(chē)有序充電來(lái)實(shí)現基于用戶(hù)需求側的改進(jìn)鯨魚(yú)優(yōu)化算法的電動(dòng)汽車(chē)有序充電優(yōu)化。

4.1基于用戶(hù)需求側響應的原理

需求側響應是指由外部原因的影響造成電力市場(chǎng)價(jià)格上漲或者系統安全性受到一定影響時(shí),由供電用戶(hù)通過(guò)與供電方的誘導力在供電價(jià)格補償上達成補償合同或方案,通過(guò)改變用戶(hù)固有的用電習慣來(lái)減輕或者轉移某段時(shí)間內的用電負荷,電價(jià)上升,保障電力供應的穩定。對于電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)則可以靈活根據充電電價(jià)的變化來(lái)合理安排充電計劃。此充電方式不僅能減輕對電網(wǎng)的影響,更能提升用戶(hù)充電的經(jīng)濟性。

目前對于用戶(hù)需求側響應的分析可分為一下兩種:

4.1.1用戶(hù)激勵型需求側響應

(1)事先與系統運營(yíng)商簽訂協(xié)議;

(2)在運行商對用戶(hù)發(fā)出需求側響應時(shí),在系統安全運行的前提下,系統運營(yíng)商根據所簽協(xié)議切除負荷;

(3)在負荷切除后或調整結束后,運行商根據所簽協(xié)議對用戶(hù)進(jìn)行相應的補償。

4.2.2用戶(hù)價(jià)格型需求側響應

(1)運營(yíng)商制定多種電價(jià)機制;

(2)根據不同用戶(hù)對電價(jià)的敏感程度來(lái)合理引導用戶(hù)調整用電負荷。

4.2基于用戶(hù)側的有序充電策略

4.2.1有序充電過(guò)程及策略

為了使電動(dòng)汽車(chē)充電對電網(wǎng)的不利影響降至,提高電網(wǎng)的穩定性,對于目前的電力市場(chǎng)主要是采用的是價(jià)格型需求響應,即以分時(shí)電價(jià)為主的響應需求。對于電網(wǎng)而言,在用電高峰期合理的引導電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)減少充電,減輕對電網(wǎng)的負荷壓力,在用電低谷期又積極鼓勵用戶(hù)充電來(lái)充分補償谷值,通過(guò)引導來(lái)逐步改變用戶(hù)的常規充電時(shí)間,逐漸實(shí)現“削峰填谷”的作用,這是一種傳統的電動(dòng)汽車(chē)有序充電策略。

但對于現階段大部分地區的分時(shí)電價(jià)價(jià)格均已負荷時(shí)段所對應的分時(shí)電價(jià)設定完成,對于每日即時(shí)性的改變電價(jià)策略較難實(shí)現,另外每天的實(shí)際負荷也在動(dòng)態(tài)性的改變,所以在實(shí)際中概率會(huì )出現與該時(shí)段分時(shí)電價(jià)難以匹配的問(wèn)題。若峰值電價(jià)時(shí)段過(guò)長(cháng)但電動(dòng)汽車(chē)充電幾乎很少,或者峰谷電價(jià)時(shí)段過(guò)短但充電車(chē)輛過(guò)多,二者均會(huì )對系統造成利的影響。

由于實(shí)際配電網(wǎng)中的電動(dòng)汽車(chē)充電負荷既包括有序充電負荷還包括無(wú)序充電負荷。對于實(shí)際配電網(wǎng)中含有這兩部分負荷應分別優(yōu)化。對于電動(dòng)汽車(chē)充電過(guò)程首先應確定配電網(wǎng)模型,根據配電網(wǎng)結構及初始負荷來(lái)設置部分節點(diǎn)為有序充電節點(diǎn),部分為無(wú)序充電節點(diǎn)。

電動(dòng)汽車(chē)有序充電部分應根據配電網(wǎng)中電動(dòng)汽車(chē)的覆蓋率,對各個(gè)節點(diǎn)按照初始負荷占據總負荷的比例來(lái)分配一定量的電動(dòng)汽車(chē)。而且由于實(shí)際配電網(wǎng)中這兩部分同時(shí)存在,所以在有序充電優(yōu)化時(shí)需要考慮無(wú)序充電負荷??紤]到愿意參與有序充電的用戶(hù)有限,所以針對這部分有序充電用戶(hù)引入有序充電用戶(hù)響應度,用來(lái)表示參與有序充電的電動(dòng)汽車(chē)數量占電動(dòng)汽車(chē)總量的比例。需要在新的基礎負荷上對有序充電的電動(dòng)汽車(chē)在充電的時(shí)間段和充電空間上分別進(jìn)行優(yōu)化,將電動(dòng)汽車(chē)有序充電負荷疊加至新的基礎負荷上,并通過(guò)采取優(yōu)化算法來(lái)得到優(yōu)化后的系統負荷時(shí)空分布。

5安科瑞充電樁收費運營(yíng)云平臺助力有序充電開(kāi)展

5.1概述

AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費運營(yíng)云平臺系統通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對接入系統的電動(dòng)電動(dòng)自行車(chē)充電站以及各個(gè)充電整法行不間斷地數據采集和監控,實(shí)時(shí)監控充電樁運行狀態(tài),進(jìn)行充電服務(wù)、支付管理,交易結算,資要管理、電能管理,明細查詢(xún)等。同時(shí)對充電機過(guò)溫保護、漏電、充電機輸入/輸出過(guò)壓,欠壓,絕緣低各類(lèi)故障進(jìn)行預警;充電樁支持以太網(wǎng)、4G或WIFI等方式接入互聯(lián)網(wǎng),用戶(hù)通過(guò)微信、支付寶,云閃付掃碼充電。

5.2應用場(chǎng)所

適用于民用建筑、一般工業(yè)建筑、居住小區、實(shí)業(yè)單位、商業(yè)綜合體、學(xué)校、園區等充電樁模式的充電基礎設施設計。

5.3系統結構

C:/Users/Administrator/Desktop/充電樁拓撲圖.jpg充電樁拓撲圖

系統分為四層:

1)即數據采集層、網(wǎng)絡(luò )傳輸層、數據層和客戶(hù)端層。

2)數據采集層:包括電瓶車(chē)智能充電樁通訊協(xié)議為標準modbus-rtu。電瓶車(chē)智能充電樁用于采集充電回路的電力參數,并進(jìn)行電能計量和保護。

3)網(wǎng)絡(luò )傳輸層:通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò )將數據上傳至搭建好的數據庫服務(wù)器。

4)數據層:包含應用服務(wù)器和數據服務(wù)器,應用服務(wù)器部署數據采集服務(wù)、WEB網(wǎng)站,數據服務(wù)器部署實(shí)時(shí)數據庫、歷史數據庫、基礎數據庫。

5)應客戶(hù)端層:系統管理員可在瀏覽器中訪(fǎng)問(wèn)電瓶車(chē)充電樁收費平臺。終端充電用戶(hù)通過(guò)刷卡掃碼的方式啟動(dòng)充電。

小區充電平臺功能主要涵蓋充電設施智能化大屏、實(shí)時(shí)監控、交易管理、故障管理、統計分析、基礎數據管理等功能,同時(shí)為運維人員提供運維APP,充電用戶(hù)提供充電小程序。

5.4安科瑞充電樁云平臺系統功能

5.4.1智能化大屏

智能化大屏展示站點(diǎn)分布情況,對設備狀態(tài)、設備使用率、充電次數、充電時(shí)長(cháng)、充電金額、充電度數、充電樁故障等進(jìn)行統計顯示,同時(shí)可查看每個(gè)站點(diǎn)的站點(diǎn)信息、充電樁列表、充電記錄、收益、能耗、故障記錄等。統一管理小區充電樁,查看設備使用率,合理分配資源。

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5.4.2實(shí)時(shí)監控

實(shí)時(shí)監視充電設施運行狀況,主要包括充電樁運行狀態(tài)、回路狀態(tài)、充電過(guò)程中的充電電量、充電電壓電流,充電樁告警信息等。

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5.4.3交易管理

平臺管理人員可管理充電用戶(hù)賬戶(hù),對其進(jìn)行賬戶(hù)進(jìn)行充值、退款、凍結、注銷(xiāo)等操作,可查看小區用戶(hù)每日的充電交易詳細信息。

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5.4.4故障管理

設備自動(dòng)上報故障信息,平臺管理人員可通過(guò)平臺查看故障信息并進(jìn)行派發(fā)處理,同時(shí)運維人員可通過(guò)運維APP收取故障推送,運維人員在運維工作完成后將結果上報。充電用戶(hù)也可通過(guò)充電小程序反饋現場(chǎng)問(wèn)題。

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5.4.5統計分析

通過(guò)系統平臺,從充電站點(diǎn)、充電設施、、充電時(shí)間、充電方式等不同角度,查詢(xún)充電交易統計信息、能耗統計信息等。

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5.4.6基礎數據管理

在系統平臺建立運營(yíng)商戶(hù),運營(yíng)商可建立和管理其運營(yíng)所需站點(diǎn)和充電設施,維護充電設施信息、價(jià)格策略、折扣、優(yōu)惠活動(dòng),同時(shí)可管理在線(xiàn)卡用戶(hù)充值、凍結和解綁。IMG_262

5.4.7運維APP

面向運維人員使用,可以對站點(diǎn)和充電樁進(jìn)行管理、能夠進(jìn)行故障閉環(huán)處理、查詢(xún)流量卡使用情況、查詢(xún)充電\充值情況,進(jìn)行遠程參數設置,同時(shí)可接收故障推送

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5.4.8充電小程序

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

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5.5系統硬件配置

類(lèi)型

型號

圖片

功能

安科瑞充電樁收費運營(yíng)云平臺

AcrelCloud-9000

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安科瑞響應節能環(huán)保、綠色出行的號召,為廣大用戶(hù)提供慢充和快充兩種充電方式壁掛式、落地式等多種類(lèi)型的充電樁,包含智能7kW交流充電樁,30kW壁掛式直流充電樁,智能60kW/120kW直流一體式充電樁等來(lái)滿(mǎn)足新能源汽車(chē)行業(yè)快速、經(jīng)濟、智能運營(yíng)管理的市場(chǎng)需求,提供電動(dòng)汽車(chē)充電軟件解決方案,可以隨時(shí)隨地享受便捷安全的充電服務(wù),微信掃一掃、微信公眾號、支付寶掃一掃、支付寶服務(wù)窗,充電方式多樣化,為車(chē)主用戶(hù)提供便捷、安全的充電服務(wù)。實(shí)現對動(dòng)力電池快速、安全、合理的電量補給,能計時(shí),計電度、計金額作為市民購電終端,同時(shí)為提高公共充電樁的效率和實(shí)用性。

互聯(lián)網(wǎng)版智能交流樁

AEV-AC007D

C:/Users/Administrator/Desktop/1-24011G2523VZ.jpg1-24011G2523VZ

額定功率7kW,單相三線(xiàn)制,防護等級IP65,具備防雷

保護、過(guò)載保護、短路保護、漏電保護、智能監測、智能計量、遠程升級,支持刷卡、掃碼、即插即用。

通訊方:4G/wifi/藍牙支持刷卡,掃碼、免費充電可選配顯示屏

互聯(lián)網(wǎng)版智能直流樁

AEV-DC030D

正面 (2)

額定功率30kW,三相五線(xiàn)制,防護等級IP54,具備防雷保護、過(guò)載保護、短路保護、漏電保護、智能監測、智能計量、恒流恒壓、電池保護、遠

程升級,支持刷卡、掃碼、即插即用

通訊方式:4G/以太網(wǎng)

支持刷卡,掃碼、免費充電

互聯(lián)網(wǎng)版智能直流樁

AEV-DC060S

正面 (2)

額定功率60kW,三相五線(xiàn)制,防護等級IP54,具備防雷保護、過(guò)載保護、短路保護、漏電保護、智能監測、智能計量、恒流恒壓、電池保護、遠程升級,支持刷卡、掃碼、即插即用

通訊方式:4G/以太網(wǎng)

支持刷卡,掃碼、免費充電

互聯(lián)網(wǎng)版智能直流樁

AEV-DC120S

額定功率120kW,三相五線(xiàn)制,防護等級IP54,具備防雷保護、過(guò)載保護、短路保護、漏電保護、智能監測、智能計量、恒流恒壓、電池保護、遠程升級,支持刷卡、掃碼、即插即用

通訊方式:4G/以太網(wǎng)

支持刷卡,掃碼、免費充電

10路電瓶車(chē)智能充電樁

ACX10A系列

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10路承載電流25A,單路輸出電流3A,單回路功率1000W,總功率5500W。充滿(mǎn)自停、斷電記憶、短路保護、過(guò)載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別、獨立計量、告警上報。

ACX10A-TYHN:防護等級IP21,支持投幣、刷卡,掃碼、免費充電

ACX10A-TYN:防護等級IP21,支持投幣、刷卡,免費充電

ACX10A-YHW:防護等級IP65,支持刷卡,掃碼,免費充電

ACX10A-YHN:防護等級IP21,支持刷卡,掃碼,免費充電

ACX10A-YW:防護等級IP65,支持刷卡、免費充電

ACX10A-MW:防護等級IP65,僅支持免費充電

2路智能插座

ACX2A系列

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2路承載電流20A,單路輸出電流10A,單回路功率2200W,總功率4400W。充滿(mǎn)自停、斷電記憶、短路保護、過(guò)載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別,報警上報。

ACX2A-YHN:防護等級IP21,支持刷卡、掃碼充電

ACX2A-HN:防護等級IP21,支持掃碼充電

ACX2A-YN:防護等級IP21,支持刷卡充電

20路電瓶車(chē)智能充電樁

ACX20A系列

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20路承載電流50A,單路輸出電流3A,單回路功率1000W,總功率11kW。充滿(mǎn)自停、斷電記憶、短路保護、過(guò)載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別,報警上報。

ACX20A-YHN:防護等級IP21,支持刷卡,掃碼,免費充電

ACX20A-YN:防護等級IP21,支持刷卡,免費充電

落地式電瓶車(chē)智能充電樁

ACX10B系列

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10路承載電流25A,單路輸出電流3A,單回路功率1000W,總功率5500W。充滿(mǎn)自停、斷電記憶、短路保護、過(guò)載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別、獨立計量、告警上報。

ACX10B-YHW:戶(hù)外使用,落地式安裝,包含1臺主機及5根立柱,支持刷卡、掃碼充電,不帶廣告屏

ACX10B-YHW-LL:戶(hù)外使用,落地式安裝,包含1臺主機及5根立柱,支持刷卡、掃碼充電。液晶屏支持U盤(pán)本地投放圖片及視頻廣告

絕緣監測儀

AIM-D100-ES

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AIM-D100-ES系列直流絕緣監測儀可以應用在15~1500V的直流系統中,用于在線(xiàn)監測直流不接地系統正負極對地絕緣電阻,當絕緣電阻低于設定值時(shí),發(fā)出預警或報警信號。

絕緣監測儀

AIM-D100-T

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AIM-D100-T系列直流絕緣監測儀可以應用在10~1000V的直流系統中,用于在線(xiàn)監測直流不接地系統正負極對地絕緣電阻,當絕緣電阻低于設定值時(shí),發(fā)出預警或報警信號。

智能邊緣計算網(wǎng)關(guān)

ANet-2E4SM

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4路RS485串口,光耦隔離,2路以太網(wǎng)接口,支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPCUA、ModbusTCP(主、從)、104(主、從)、建筑能耗、SNMP、MQTT;(主模塊)輸入電源:DC12V~36V。支持4G擴展模塊,485擴展模塊。

擴展模塊ANet-485

M485模塊:4路光耦隔離RS485

擴展模塊ANet-M4G

M4G模塊:支持4G全網(wǎng)通

導軌式單相電表

ADL200

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單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,輸入電流:10(80)A;

電能精度:1級

支持Modbus和645協(xié)議

證書(shū):MID/CE認證

導軌式電能計量表

ADL400

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三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,分相總有功電能,總正反向有功電能統計,總正反向無(wú)功電能統計;紅外通訊;電流規格:經(jīng)互感器接入3×1(6)A,直接接入3×10(80)A,有功電能精度0.5S級,無(wú)功電能精度2級

證書(shū):MID/CE認證

無(wú)線(xiàn)計量?jì)x表

ADW300

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三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量,有功電能計量(正、反向)、四象限無(wú)功電能、總諧波含量、分次諧波含量(2~31次);A、B、C、N四路測溫;1路剩余電流測量;支持RS485/LoRa/2G/4G/NB;LCD顯示;有功電能精度:0.5S級(改造項目)

證書(shū):CPA/CE認證

導軌式直流電表

DJSF1352-RN

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直流電壓、電流、功率測量,正反向電能計量,復費率電能統計,SOE事件記錄:8位LCD顯示:紅外通訊:電壓輸入*大1000V,電流外接分流器接入(75mV)或霍爾元件接入(0-5V);電能精度1級,1路485通訊,1路直流電能計量AC/DC85-265V供電

證書(shū):MID/CE認證

面板直流電表

PZ72L-DE

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直流電壓、電流、功率測量,正反向電能計量:紅外通訊:電壓輸入*大1000V,電流外接分流器接入·(75mV)或霍爾元件接入(0-20mA0-5V);電能精度1級

證書(shū):CE認證

電氣防火限流式保護器

ASCP200-63D

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導軌式安裝,可實(shí)現短路限流滅弧保護、過(guò)載限流保護、內部超溫限流保護、過(guò)欠壓保護、漏電監測、線(xiàn)纜溫度監測等功能;1路RS485通訊,1路NB或4G無(wú)線(xiàn)通訊(選配);額定電流為0~63A,額定電流菜單可設。

開(kāi)口式電流互感器

AKH-0.66/K

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AKH-0.66K系列開(kāi)口式電流互感器安裝方便,無(wú)須拆一次母線(xiàn),亦可帶電操作,不影響客戶(hù)正常用電,可與繼電器保護、測量以及計量裝置配套使用。

霍爾傳感器

AHKC

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霍爾電流傳感器主要適用于交流、直流、脈沖等復雜信號的隔離轉換,通過(guò)霍爾效應原理使變換后的信號能夠直接被AD、DSP、PLC、二次儀表等各種采集裝置直接采集和接受,響應時(shí)間快,電流測量范圍寬精度高,過(guò)載能力強,線(xiàn)性好,抗干擾能力強。

智能剩余電流繼電器

ASJ

D:/淘寶/淘寶素材/產(chǎn)品/電力監控與保護/電力監控與保護(1)/ASJ/ASJ20-LD1A/ASJ20-.JPGASJ20-

該系列繼電器可與低壓斷路器或低壓接觸器等組成組合式的剩余電流動(dòng)作保護器,主要適用于交流50Hz,額定電壓為400V及以下的TT或TN系統配電線(xiàn)路,防止接地故障電流引起的設備和電氣火災事故,也可用于對人身觸電危險提供間接接觸保護。

6.總結

電動(dòng)汽車(chē)因其污染小、噪聲低等特點(diǎn)未來(lái)在我國汽車(chē)總量的占比勢必會(huì )快速上升,而且近些年對于電動(dòng)汽車(chē)制定的優(yōu)惠政策也會(huì )促使電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量上漲,但是隨著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)的規模越來(lái)越大,相應的電動(dòng)汽車(chē)在充電時(shí)充電負荷對電網(wǎng)運行穩定性也將帶來(lái)不可忽視的影響,尤其是對于配電網(wǎng)峰谷差、配電網(wǎng)網(wǎng)損等方面的影響必將成為亟待解決的問(wèn)題。

宏觀(guān)上講,電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)出行規律及其行駛習慣在一定程度上對電動(dòng)汽車(chē)的充電產(chǎn)生較為明顯的影響,通過(guò)分析電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)平均返回概率模擬出用戶(hù)的日均行駛里程,通過(guò)對區域內充電站電動(dòng)汽車(chē)分析模擬出電動(dòng)汽車(chē)的充電負荷曲線(xiàn),對于影響電動(dòng)汽車(chē)無(wú)序充電的因素有了較為充分的分析。

通過(guò)考慮基于用戶(hù)需求側的有序充電策略,分析了有序充電過(guò)程中的約束要求,實(shí)現了有序充電負荷的優(yōu)化、配電網(wǎng)網(wǎng)損的優(yōu)化來(lái)實(shí)現了電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性,實(shí)現了用戶(hù)充電費用的來(lái)實(shí)現電費充電的經(jīng)濟性。

參考文獻:

  1. 謝拴蝰.電動(dòng)汽車(chē)無(wú)序充電對配電網(wǎng)的影響及有序充電優(yōu)化

[2] 曾雅文.電動(dòng)汽車(chē)充電基礎設施規劃

[3] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2022.05版

 

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