淺聊用戶行為的V2G模式下電動汽車有序充電控制負(fù)荷預(yù)測研究

張繼冬

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要： 隨著電動汽車的普及和 V2G（Vehicle-to-Grid）技術(shù)的發(fā)展，對電動汽車有序充電控制及負(fù)荷預(yù)測的研究變得至關(guān)重要。本文深入探討了考慮用戶行為的 V2G 模式下電動汽車有序充電控制的負(fù)荷預(yù)測問題。通過分析用戶行為對充電需求的影響，結(jié)合先進(jìn)的預(yù)測方法，為實(shí)現(xiàn)高效的電動汽車有序充電和電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行提供理論支持和實(shí)踐指導(dǎo)。

1. 基于出行鏈的負(fù)荷預(yù)測
   出行鏈?zhǔn)侵赣脩粼谝欢〞r間內(nèi)的出行活動序列。通過分析用戶的出行鏈，可以預(yù)測電動汽車的充電需求。例如，根據(jù)用戶的上下班出行鏈，可以確定電動汽車在工作日的充電時間和充電地點(diǎn)。

2. 基于用戶分類的負(fù)荷預(yù)測
   根據(jù)用戶的出行行為、充電偏好等特征，將用戶進(jìn)行分類。針對不同類型的用戶，建立相應(yīng)的負(fù)荷預(yù)測模型。這樣可以提高負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確性，更好地滿足不同用戶的需求。

3. 基于機(jī)器學(xué)習(xí)的負(fù)荷預(yù)測
   機(jī)器學(xué)習(xí)方法如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)等具有強(qiáng)大的非線性擬合能力，可以有效地處理復(fù)雜的用戶行為和負(fù)荷數(shù)據(jù)。通過對大量歷史數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)，建立電動汽車負(fù)荷預(yù)測模型，提高預(yù)測的精度和可靠性。

四、安科瑞充電樁收費(fèi)運(yùn)營云平臺系統(tǒng)選型方案

（一）概述

AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費(fèi)運(yùn)營云平臺系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)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(shí)時監(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。同時對充電機(jī)過溫保護(hù)、漏電、充電機(jī)輸入/輸出過壓，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)，用戶通過微信、支付寶，云閃付掃碼充電。

（二）應(yīng)用場所

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)。

（三）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)分為四層：

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

（2）數(shù)據(jù)采集層：包括電瓶車智能充電樁通訊協(xié)議為標(biāo)準(zhǔn)modbus-rtu。電瓶車智能充電樁用于采集充電回路的電力參數(shù)，并進(jìn)行電能計(jì)量和保護(hù)。

（3）網(wǎng)絡(luò)傳輸層：通過4G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。

（4）數(shù)據(jù)層：包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器部署數(shù)據(jù)采集服務(wù)、WEB網(wǎng)站，數(shù)據(jù)服務(wù)器部署實(shí)時數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。

（5）應(yīng)客戶端層：系統(tǒng)管理員可在瀏覽器中訪問電瓶車充電樁收費(fèi)平臺。終端充電用戶通過刷卡掃碼的方式啟動充電。

小區(qū)充電平臺功能主要涵蓋充電設(shè)施智能化大屏、實(shí)時監(jiān)控、交易管理、故障管理、統(tǒng)計(jì)分析、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能，同時為運(yùn)維人員提供運(yùn)維APP，充電用戶提供充電小程序。

（四）安科瑞充電樁云平臺系統(tǒng)功能

1.智能化大屏

智能化大屏展示站點(diǎn)分布情況，對設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備使用率、充電次數(shù)、充電時長、充電金額、充電度數(shù)、充電樁故障等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)顯示，同時可查看每個站點(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(tǒng)一管理小區(qū)充電樁，查看設(shè)備使用率，合理分配資源。

2.實(shí)時監(jiān)控

實(shí)時監(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)、充電過程中的充電電量、充電電壓電流，充電樁告警信息等。

3.交易管理

平臺管理人員可管理充電用戶賬戶，對其進(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。

4.故障管理

設(shè)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(jìn)行派發(fā)處理，同時運(yùn)維人員可通過運(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。充電用戶也可通過充電小程序反饋現(xiàn)場問題。

5.統(tǒng)計(jì)分析

通過系統(tǒng)平臺，從充電站點(diǎn)、充電設(shè)施、、充電時間、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。

6.基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

在系統(tǒng)平臺建立運(yùn)營商戶，運(yùn)營商可建立和管理其運(yùn)營所需站點(diǎn)和充電設(shè)施，維護(hù)充電設(shè)施信息、價格策略、折扣、優(yōu)惠活動，同時可管理在線卡用戶充值、凍結(jié)和解綁。

7.運(yùn)維APP

面向運(yùn)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，同時可接收故障推送

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。

9.系統(tǒng)硬件配置

然而，目前的研究還存在一些不足之處。例如，用戶行為的復(fù)雜性和不確定性使得負(fù)荷預(yù)測仍然存在一定的誤差；V2G 技術(shù)的推廣和應(yīng)用還面臨著一些技術(shù)和政策上的障礙。未來的研究需要進(jìn)一步深入分析用戶行為，完善負(fù)荷預(yù)測方法和有序充電控制策略，加強(qiáng) V2G 技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，推動電動汽車產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1]薛靜云,張銀環(huán).基于用戶行為的V2G模式下電動汽車等有序充放電控制策略研究

[2]彭晶,黃虹,劉福潮,基于V2G技術(shù)的電動汽車有序充放電策略研究

[3] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊.2022.05版

作者介紹：
張繼冬，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司。