江蘇安科瑞電器制造有限公司 顧城

摘 要：隨著我國能源戰(zhàn)略發(fā)展以及低碳行動的實施，電動汽車已逐步廣泛應用，而電動汽車的應用非常符合當今社會對環(huán)保意識的要求，以及有效節(jié)省化石燃料的消耗。由于其沒有污染排放的優(yōu)點以及政府部門的關注，電動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荷隨機接到電網(wǎng)中進行充電，務必會給輸配電網(wǎng)絡造成不小的沖擊，嚴重影響其經(jīng)濟效益和電力品質，有時甚至影響其穩(wěn)定平穩(wěn)的運行。本文主要從電動汽車無序充電對電網(wǎng)的影響入手，分析目前有序充電調度對策的研究現(xiàn)狀。

關鍵詞：新能源；電動汽車；充電樁；有序充電；分時共享；電網(wǎng)，剩余電流動作保護器；變壓器負載率；輸電網(wǎng)絡

1 電動汽車無序充電對電網(wǎng)的影響

影響電動汽車充電的因素。電動汽車不同于其他負荷，其具有隨機性，因此需要充分考慮影響其變化的因素，并建立理想的負荷概率模型，才可以更真實的模擬電動汽車無序充電并研究其對電網(wǎng)造成的影響。因此目前研究電動汽車充電對電網(wǎng)影響通常選取不同的隨機變量通過蒙特卡洛仿真方法進行建模，得出電動汽車充電功率負荷概率模型，進而與原負荷曲線進行疊加比較，分析其對電網(wǎng)造成的影響。還可以通過對配電系統(tǒng)進行潮流計算，通過接入建模得出的電動汽車負荷分析不同情況下電動汽車充電對電力系統(tǒng)電壓及網(wǎng)絡損耗的仿真結果，說明電動汽車充電對配電網(wǎng)的影響。通常選取IEEE33標準配電系統(tǒng)作為研究對象，如圖1所示。

圖1 IEEE33節(jié)點配電網(wǎng)系統(tǒng)

2.1 有序充電研究過程考慮的目標函數(shù)

在對目前有關電動汽車有序研究的文獻結發(fā)現(xiàn)，主要通過幾個方面來對充電的目標進行控制，這幾個方面也是從用戶個人角度以及電網(wǎng)角度進行考慮。

（1）電網(wǎng)峰谷負荷差較小化

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

（3）用戶充電費用較小

（4）充電曲線峰值較小

（5）電動汽車的充電完成時間較小

（6）充電站的運營經(jīng)濟效益較大化

2.2 有序充電研究過程考慮的約束條件

2.2.1 電動汽車的充電量

電動汽車充電后的電量應大于等于起始電量。

2.2.2 用戶充電時間

2.2.3 充電過程的費用較小

2.2.4 地區(qū)基本負荷保持一定

2.2.5 配電網(wǎng)負荷上限

2.2.6 線路熱負荷約束

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)電動汽車充電量過大，將會產(chǎn)生等待充電的時段過長現(xiàn)象，嚴重影響用戶正常使用，因此需要考慮充電樁數(shù)量。

3 充電樁收費運營云平臺

3.1概述

AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費運營云平臺系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術對接入系統(tǒng)的電動電動自行車充電站以及各個充電整法行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，實時監(jiān)控充電樁運行狀態(tài)，進行充電服務、支付管理，交易結算，資要管理、電能管理，明細查詢等。同時對充電機過溫保護、漏電、充電機輸入/輸出過壓，欠壓，絕緣低各類故障進行預警；充電樁支持以太網(wǎng)、4G或WIFI等方式接入互聯(lián)網(wǎng)，用戶通過微信、支付寶，云閃付掃碼充電。

3.2應用場所

適用于民用建筑、一般工業(yè)建筑、居住小區(qū)、實業(yè)單位、商業(yè)綜合體、學校、園區(qū)等充電樁模式的充電基礎設施設計。

3.3系統(tǒng)結構

3.3.1系統(tǒng)分為四層：

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

3.4充電樁云平臺系統(tǒng)功能

3.4.1智能化大屏

智能化大屏展示站點分布情況，對設備狀態(tài)等進行統(tǒng)計顯示，同時可查看每個站點的站點信息、充電樁列表等。統(tǒng)一管理小區(qū)充電樁，查看設備使用率，合理分配資源。

3.4.2實時監(jiān)控

實時監(jiān)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)等。

3.4.3交易管理

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

3.4.4故障管理

設備自動上報故障信息，平臺管理人員可通過平臺查看故障信息并進行派發(fā)處理，同時運維人員可通過運維APP收取故障推送，運維人員在運維工作完成后將結果上報。充電用戶也可通過充電小程序反饋現(xiàn)場問題。

3.4.5統(tǒng)計分析

通過系統(tǒng)平臺，從充電站點、充電設施、、充電時間、充電方式等不同角度，查詢充電交易統(tǒng)計信息、能耗統(tǒng)計信息等。

3.4.6基礎數(shù)據(jù)管理

在系統(tǒng)平臺建立運營商戶，運營商可建立和管理其運營所需站點和充電設施，維護充電設施信息、價格策略、凍結和解綁等。

3.4.7運維APP

面向運維人員使用，可以對站點和充電樁進行管理、能夠進行故障閉環(huán)處理、查詢流量卡使用情況、查詢充電充值情況，進行遠程參數(shù)設置，同時可接收故障推送

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 結語

由于政府對電車行業(yè)的支持，電車的生產(chǎn)規(guī)模會伴隨時代的進展而日益擴大，如此龐大的聚集性負荷接入電網(wǎng)勢必給電網(wǎng)帶來消極的影響，因此未來對于研究電動汽車有序充電優(yōu)化策略是一個常態(tài)化的熱點。對于電動汽車作為*負荷的合理有序控制會給電網(wǎng)和用戶帶來經(jīng)濟性的收益。電動汽車會給生態(tài)環(huán)境帶來較小污染的排放，滿足當前追求綠色的能源發(fā)展戰(zhàn)略；對于電力公司來說，通過對充電順序、時間，電價等合理的電動汽車充電調度可以使電網(wǎng)運行更經(jīng)濟可靠。未來對于這方面的研究還應關注以下幾個問題：

（1）多關注用戶對于優(yōu)化充電調度的滿意度，完善經(jīng)濟激勵制度，使電動汽車用戶自愿配合調度。

（2）簡化充電制度，將用戶充電這一行為與智能手機匹配，使用戶通過手機關注并管理充電狀態(tài)；

（3）主要關注交通情況和充電樁占用情況，結合當?shù)仉妰r和用戶個人需求以及當時的交通情況綜合向用戶較優(yōu)充電路徑和充電持續(xù)時間，通過用戶個人實際情況自行抉擇。