淺聊基于峰谷電價的電動汽車有序充電策略

張繼冬

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要： 隨著電動汽車的快速發(fā)展，其充電需求對電網(wǎng)的影響日益顯著。本文探討了基于峰谷電價的電動汽車有序充電策略，分析了峰谷電價機制的特點和優(yōu)勢，闡述了有序充電策略的實現(xiàn)方法和關鍵技術(shù)，通過實例分析展示了該策略的有效性和可行性，并對未來發(fā)展進行了展望。

1. 削峰填谷：通過價格杠桿引導電動汽車用戶在低谷時段充電，減少高峰時段的充電需求，從而降低電網(wǎng)負荷峰值，提高電網(wǎng)運行效率。

2. 降低用戶成本：用戶可以在低谷時段以較低的電價充電，降低充電成本。

3. 促進可再生能源消納：低谷時段通常與可再生能源發(fā)電的高峰時段相重合，電動汽車在低谷時段充電可以促進可再生能源的消納，減少對傳統(tǒng)化石能源的依賴。

五、安科瑞充電樁收費運營云平臺助力有序充電開展

（一）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(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(jié)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。

（二）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。

（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)議為標準modbus-rtu。電瓶車智能充電樁用于采集充電回路的電力參數(shù)，并進行電能計量和保護。

（3）網(wǎng)絡傳輸層：通過4G網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務器。

（4）數(shù)據(jù)層：包含應用服務器和數(shù)據(jù)服務器，應用服務器部署數(shù)據(jù)采集服務、WEB網(wǎng)站，數(shù)據(jù)服務器部署實時數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、基礎數(shù)據(jù)庫。

（5）應客戶端層：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施智能化大屏、實時監(jiān)控、交易管理、故障管理、統(tǒng)計分析、基礎數(shù)據(jù)管理等功能，同時為運維人員提供運維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分布情況，對設備狀態(tài)、設備使用率、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、充電記錄、收益、能耗、故障記錄等。統(tǒng)一管理小區(qū)充電樁，查看設備使用率，合理分配資源。

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)、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，對其進行賬戶進行充值、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信息。

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(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。

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、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

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。

9.系統(tǒng)硬件配置

六、總結(jié)

面對越加嚴峻的碳排放現(xiàn)狀，我國大力倡導能源清潔化，電動汽車將是未來新能源汽車的主要發(fā)展方向和推廣產(chǎn)品，其普及和發(fā)展已成為未來的必然趨勢。但電動汽車作為一種靈活的隨機負荷，大規(guī)模地接入運行電網(wǎng)充電，對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定和電力需求側(cè)管理提出了新的挑戰(zhàn)。首先介紹了電動汽車的發(fā)展背景，在電網(wǎng)充電設備和電動汽車越加緊密聯(lián)系下研究電動汽車有序充電控制管理的意義。接著分析了智能電網(wǎng)下電動汽車的充電構(gòu)架，即感知層、網(wǎng)絡層、應用服務層。在此基礎上，對智能電網(wǎng)下的電力需求側(cè)管理進行了概念介紹和意義闡述，并對電力需求側(cè)管理的四個主要手段進行了分析，由此引入了峰谷電價的經(jīng)濟手段對電動汽車的充電行為進行引導。同時引入了面向電力消費者的守約激勵系數(shù)，加大經(jīng)濟手段的吸引力和價格杠桿作用，從而增加了電動汽車充電負荷的可預計性和可控性，以此得到了雙重約束條件下的電動汽車有序充電策略。

參考文獻：

[1]李琴.基于峰谷電價的電動汽車有序充電策略

[2] 張晨曦.電動汽車入網(wǎng)技術(shù)及社會綜合效益研究

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

作者介紹：

張繼冬，手機：18717707094（微信同號），任職安科瑞電氣股份有限公司。