安科瑞 陳聰

摘要：面對(duì)愈發(fā)嚴(yán)峻的碳排放現(xiàn)狀，發(fā)展、清潔的電動(dòng)汽車(chē)是當(dāng)前社會(huì)減少對(duì)化石能源依賴(lài)、減少空氣污染的關(guān)鍵方法。但電動(dòng)汽車(chē)作為一種靈活的隨機(jī)負(fù)荷，大規(guī)模地接入運(yùn)行電網(wǎng)充電，會(huì)對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定產(chǎn)生負(fù)面的影響。本文為解決此問(wèn)題，提出了一種基于峰谷電價(jià)的有序充電策略，以此合理引導(dǎo)電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)進(jìn)行充電，助力電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)和智能電網(wǎng)的穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞：峰谷電價(jià)；電動(dòng)汽車(chē)；有序充電；電力需求側(cè)管理

1研究背景

隨著社會(huì)科技的不斷發(fā)展，人類(lèi)對(duì)各領(lǐng)域的探索不斷加深，能源的消耗與需求也隨之不斷攀升，二氧化碳排放量的高速增長(zhǎng)使得全球環(huán)境發(fā)生著令人心驚的變化，工業(yè)文明和生態(tài)文明在工業(yè)化發(fā)展的過(guò)程中激烈碰撞。中國(guó)作為全球二氧化碳排放量，在溫室氣體減排方面面臨著的國(guó)際壓力。2021年10月，中國(guó)國(guó)務(wù)院印發(fā)了《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》，這將深刻重塑我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變社會(huì)生產(chǎn)方式與人民生活方式。

電動(dòng)汽車(chē)以車(chē)載電池提供的電源為動(dòng)力，是集汽車(chē)的新技術(shù)改革、電子科技發(fā)展、新材料技術(shù)和電池儲(chǔ)能技術(shù)一體的高新技術(shù)結(jié)合體，具有高能效、低污染、低噪音的優(yōu)點(diǎn)，是能源需求端清潔化的重要綠色消耗設(shè)備，是全球應(yīng)對(duì)溫室氣體減排的新一代清潔交通工具。電動(dòng)汽車(chē)的突出優(yōu)點(diǎn)是：運(yùn)行過(guò)程中不排放污染環(huán)境的有害氣體，且從電力能源供應(yīng)端而言，也具有電力獲得來(lái)源多樣性、可控性的特點(diǎn)，能從如風(fēng)力、太陽(yáng)能、水勢(shì)能、核能等多渠道獲取電力，由此大力轉(zhuǎn)變?nèi)祟?lèi)對(duì)石油等能源的依賴(lài)。同時(shí)，電動(dòng)汽車(chē)作為一種靈活負(fù)載，可以充分發(fā)揮其靈活性的特點(diǎn)，引導(dǎo)電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)利用晚間等用電低谷時(shí)進(jìn)行充電行為，以此實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)負(fù)荷曲線的“削峰填谷”，提高電力設(shè)備的利用率，提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。所以，電動(dòng)汽車(chē)的推廣覆蓋，普及大眾用戶(hù)是實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)社會(huì)轉(zhuǎn)型的重要方式，也是未來(lái)汽車(chē)發(fā)展的重要方向，這也受到全球各國(guó)及*世界汽車(chē)企業(yè)的高度重視。為加快電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展，各國(guó)均出臺(tái)了電動(dòng)汽車(chē)相關(guān)研究激勵(lì)以及電價(jià)補(bǔ)貼的政策，如美國(guó)2019年宣布將拿出5900萬(wàn)美元撥款，用于電動(dòng)汽車(chē)車(chē)載電池、電動(dòng)發(fā)電機(jī)等技術(shù)研究；歐洲多國(guó)不僅在本國(guó)建立了科技研發(fā)基金，還聯(lián)合多國(guó)加強(qiáng)對(duì)電池技術(shù)的研究，有望在2050年實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)100%覆蓋的目標(biāo)。盡管近幾年遭遇了**疫情的“黑天鵝”事件，但全球的電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)仍然保持強(qiáng)勁增長(zhǎng)勢(shì)頭，2022年電動(dòng)汽車(chē)市**額有望攀升至兩位數(shù)。這無(wú)不意味著電動(dòng)汽車(chē)高速發(fā)展的時(shí)代已經(jīng)來(lái)到，電動(dòng)汽車(chē)大范圍覆蓋的時(shí)代即將來(lái)臨。

2.研究意義

電動(dòng)汽車(chē)是解決溫室氣體排放量問(wèn)題的重要方法，但同時(shí)電動(dòng)汽車(chē)也是不容忽視的主動(dòng)負(fù)荷。近10年來(lái)，隨著電動(dòng)汽車(chē)概念深入人心，充電配套設(shè)施日益完善，電動(dòng)汽車(chē)覆蓋率不斷提高，所增加的充電負(fù)荷也在不斷上升。在不遠(yuǎn)的未來(lái)，電動(dòng)汽車(chē)大規(guī)模覆蓋的場(chǎng)景下，因?yàn)槠涑潆娺^(guò)程的隨機(jī)性和不確定性，若不經(jīng)引導(dǎo)隨意加入電網(wǎng)進(jìn)行充電行為，必然會(huì)帶來(lái)電力負(fù)荷的大幅波動(dòng)，增加電網(wǎng)統(tǒng)籌調(diào)度難度，對(duì)電力系統(tǒng)建設(shè)及電網(wǎng)運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重影響，所以引導(dǎo)電動(dòng)汽車(chē)有序充電具有重要的研究意義。

電動(dòng)汽車(chē)作為一種新型負(fù)載，有其隨機(jī)性和靈活性。而由于電動(dòng)汽車(chē)充電時(shí)間與人們工作生活作息時(shí)間的重合，其充電負(fù)荷概率會(huì)與現(xiàn)有電網(wǎng)的基礎(chǔ)運(yùn)行負(fù)荷疊加形成“峰上加峰”的過(guò)載情況，進(jìn)一步加重電網(wǎng)負(fù)荷，使得電網(wǎng)中的各節(jié)點(diǎn)電流上升速率突增，增加重載線路和重載變電站運(yùn)行難度，導(dǎo)致電網(wǎng)損耗增加，進(jìn)而將加速電網(wǎng)運(yùn)、配、輸電設(shè)備的老化，對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行和電力消費(fèi)者的用電體驗(yàn)都將造成了的負(fù)面影響。同時(shí)，若是為了滿(mǎn)足用電尖峰時(shí)刻的負(fù)荷，又會(huì)對(duì)電網(wǎng)增容提出更高要求，不利于電網(wǎng)建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展性。

根據(jù)以上論述，對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)接入電網(wǎng)所引起的負(fù)荷曲線峰谷差問(wèn)題，有序引導(dǎo)用戶(hù)充電是研究的，而在這其中利用峰谷電價(jià)的經(jīng)濟(jì)引導(dǎo)是重要的可利用方式。智能電網(wǎng)作為現(xiàn)在電力系統(tǒng)電網(wǎng)建設(shè)的重要發(fā)展方向，通過(guò)對(duì)電網(wǎng)、充電設(shè)備以及充電汽車(chē)用戶(hù)三方數(shù)據(jù)信息的分析研判，應(yīng)用基于峰谷電價(jià)對(duì)充電用戶(hù)的有序引導(dǎo)策略，從而達(dá)到對(duì)電網(wǎng)“削峰填谷”的目的，進(jìn)而減小電網(wǎng)的運(yùn)行損耗，增加電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，使得三方效益化，促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)更大規(guī)模推廣應(yīng)用，推動(dòng)能源需求側(cè)清潔化的轉(zhuǎn)變。

3智能電網(wǎng)下的電動(dòng)汽車(chē)充電需求側(cè)管理

本章中，將介紹電動(dòng)汽車(chē)在智能電網(wǎng)中的充電構(gòu)架（感知層、網(wǎng)絡(luò)層及應(yīng)用服務(wù)層），在此基礎(chǔ)上應(yīng)用電力需求側(cè)管理方式，以電動(dòng)汽車(chē)充電需求為核心，峰谷電價(jià)為手段，以此得到智能電網(wǎng)下的電動(dòng)汽車(chē)充電需求側(cè)管理。

和傳統(tǒng)的電網(wǎng)不同，智能電網(wǎng)著力于信息交互與數(shù)據(jù)聯(lián)通，電動(dòng)汽車(chē)在智能電網(wǎng)中可以獲取更多的電網(wǎng)運(yùn)行信息及電價(jià)信息，而電動(dòng)汽車(chē)的相關(guān)數(shù)據(jù)也將上傳到電網(wǎng)運(yùn)行的大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中。依托于這些數(shù)據(jù)和信息，一方面有利于電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)獲得更好的電力服務(wù)，而另一方面也將有助于供電網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷預(yù)測(cè)和控制。本節(jié)將介紹電動(dòng)汽車(chē)在智能電網(wǎng)中的充電構(gòu)架，這也是電力需求側(cè)管理應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)充電需求的基礎(chǔ)。在智能電網(wǎng)中，電動(dòng)汽車(chē)充電構(gòu)架可以分為3個(gè)層次，即感知層、網(wǎng)絡(luò)層及應(yīng)用服務(wù)層。

3.1感知層

電動(dòng)汽車(chē)充電構(gòu)架中的即感知層，在這個(gè)層級(jí)中包括電動(dòng)汽車(chē)（EV）感知系統(tǒng)和充電網(wǎng)絡(luò)感知系統(tǒng)[34]。在發(fā)生充電行為的范圍里裝設(shè)傳感器、充電汽車(chē)終端、掃描儀器和無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽等數(shù)據(jù)收集設(shè)備。電動(dòng)汽車(chē)感知系統(tǒng)的建立包括各種通信元件和設(shè)備，并借助傳感器設(shè)備記錄和描述電動(dòng)汽車(chē)充電行為中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)和信息，如電池信息，目標(biāo)識(shí)別，GPS定位和汽車(chē)狀態(tài)，所描述和記錄的數(shù)據(jù)不僅將記錄和保存在電動(dòng)汽車(chē)數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)中，也將通過(guò)信息傳輸系統(tǒng)到達(dá)網(wǎng)絡(luò)層。

3.2網(wǎng)絡(luò)層

完成感知層的信息采集和獲取后，智能電網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)層會(huì)通過(guò)有線或者無(wú)線通信的方式得到信息。有線通訊通常用于固定充電器的設(shè)備，通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)，電動(dòng)汽車(chē)的充電服務(wù)提供平臺(tái)可以獲得正在進(jìn)行充電汽車(chē)的相關(guān)狀態(tài)信息，并由此展開(kāi)信息的分析和判斷。而無(wú)線通信則將用于非固定的電動(dòng)汽車(chē)上，即可能需要獲取充電服務(wù)的移動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)上。有線和無(wú)線的兩種通訊方式可以雙渠道收集電動(dòng)汽車(chē)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，尤其是充電負(fù)荷需求的相關(guān)數(shù)據(jù)，這也使得供電網(wǎng)絡(luò)可以為電動(dòng)汽車(chē)提供更好的充電服務(wù)信息，并能在此基礎(chǔ)上提供更好的充電服務(wù)策略，達(dá)到電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)、供電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行商的共贏。

3.3應(yīng)用服務(wù)層

網(wǎng)絡(luò)層收集和獲取數(shù)據(jù)信息后，上傳到應(yīng)用服務(wù)層，在本層展開(kāi)對(duì)各類(lèi)數(shù)據(jù)的綜合判斷和分析，由應(yīng)用服務(wù)層作出的優(yōu)化充電服務(wù)方案和策略，是智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)分析的支撐平臺(tái)，也是智能電網(wǎng)的核心部分。應(yīng)用服務(wù)層對(duì)智能電網(wǎng)下的電動(dòng)汽車(chē)充電行為進(jìn)行全鏈條狀態(tài)分析，如充電狀態(tài)分析、充電費(fèi)用計(jì)算、車(chē)載電池性能信息判斷以及與相關(guān)充電設(shè)備的連接信息，并對(duì)整個(gè)電動(dòng)汽車(chē)充電需求服務(wù)體系進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)和運(yùn)營(yíng)。

3.4電力需求側(cè)管理

隨著電動(dòng)汽車(chē)普及率不斷上升，越來(lái)越多的電動(dòng)汽車(chē)充電負(fù)荷將接入電網(wǎng)，這必將對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生影響，而智能電網(wǎng)中的電動(dòng)汽車(chē)充電構(gòu)架為加強(qiáng)充電負(fù)荷的管理提供了基礎(chǔ)和工具，由此引入電力需求側(cè)管理，對(duì)電動(dòng)汽車(chē)充電負(fù)荷進(jìn)行管理，以增加對(duì)這種靈活負(fù)荷管理的可控性和計(jì)劃性。

電力需求側(cè)管理，是指采用有效的激勵(lì)措施[42]，從電力的需求側(cè)引導(dǎo)電力消費(fèi)者改變用電習(xí)慣和方式，由此提高電力需求側(cè)的用電效率。這種管理技術(shù)是建設(shè)智能電網(wǎng)的關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)，也是電網(wǎng)智慧化的重要部分。需求側(cè)管理的實(shí)現(xiàn)對(duì)于智能電網(wǎng)更好地提供電力服務(wù)有著舉足輕重的作用[43]，也是未來(lái)電網(wǎng)不斷進(jìn)化完善的關(guān)鍵方向。

3.5電力需求側(cè)管理中的經(jīng)濟(jì)手段

3.5.1經(jīng)濟(jì)手段分類(lèi)

電力需求側(cè)管理中的經(jīng)濟(jì)手段主要基于電價(jià)變化的需求響應(yīng)，實(shí)施差異電價(jià)以用電電費(fèi)的經(jīng)濟(jì)性引導(dǎo)電力消費(fèi)者調(diào)整用電習(xí)慣。現(xiàn)階段共有三種不同的電價(jià)類(lèi)別，分別是：峰谷電價(jià)、實(shí)時(shí)電價(jià)和尖峰電價(jià)。

（1）峰谷電價(jià)

峰谷電價(jià)也稱(chēng)為峰谷分時(shí)電價(jià)，是電力需求側(cè)管理經(jīng)濟(jì)手段中重要措施之一，它能有效地反映電網(wǎng)電力提供成本在不同時(shí)段的差別。峰谷電價(jià)中對(duì)應(yīng)的高峰時(shí)段電價(jià)、平時(shí)段電價(jià)、低谷時(shí)段電價(jià)，三者價(jià)格依次降低，以此引導(dǎo)用戶(hù)在高峰時(shí)段減少用電，在低谷時(shí)段鼓勵(lì)用電。電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商一般偏好于峰谷電價(jià)策略，因?yàn)榉骞入妰r(jià)發(fā)布之后是靜態(tài)恒定的，和實(shí)時(shí)變化策略相比運(yùn)營(yíng)難度小，但相比實(shí)時(shí)電價(jià)反映供電運(yùn)行成本具有一定的滯后性。

（2）實(shí)時(shí)電價(jià)

實(shí)時(shí)電價(jià)是與電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)的一種經(jīng)濟(jì)激勵(lì)手段，即是說(shuō)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)者按照每小時(shí)浮動(dòng)變化的電價(jià)向電力消費(fèi)者收取費(fèi)用，以此與電力市場(chǎng)的實(shí)時(shí)電力生產(chǎn)成本相符。而一般情況下，實(shí)時(shí)電價(jià)由電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)者事先提供給消費(fèi)者，消費(fèi)者可以靈活選擇是否響應(yīng)。

（3）尖峰電價(jià)

尖峰電價(jià)是指在峰谷電價(jià)和實(shí)時(shí)電價(jià)的基礎(chǔ)上衍生的一種電價(jià)機(jī)制[45]，尖峰電價(jià)在峰谷電價(jià)的基礎(chǔ)上加入尖峰費(fèi)率進(jìn)行調(diào)節(jié)，相比實(shí)時(shí)電價(jià)，尖峰電價(jià)的價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)小，而和峰谷電價(jià)相比又有更多的靈活性。

峰谷電價(jià)（TOU）首先根據(jù)電網(wǎng)的負(fù)荷曲線情況，將負(fù)荷日運(yùn)行周期按照每天24小時(shí)劃分為三個(gè)時(shí)段，分別為峰、平、谷。然后對(duì)不同的時(shí)段電力收費(fèi)制定不同的電價(jià)，以此引導(dǎo)用電用戶(hù)合理安排用電時(shí)間，改變用電消費(fèi)規(guī)律，在不改變或者少改變電網(wǎng)原始結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，從整體上鼓勵(lì)用戶(hù)共同參與到電網(wǎng)負(fù)荷的削峰填谷中，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

在本文中，不涉及峰谷分時(shí)電價(jià)的定價(jià)分析，故進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，認(rèn)為峰谷電價(jià)在一個(gè)合理水平內(nèi)，既不影響電力生產(chǎn)端參與者的積極性，又能吸引電力消費(fèi)用戶(hù)對(duì)此政策進(jìn)行積極響應(yīng)。

4基于峰谷電價(jià)的電動(dòng)汽車(chē)有序充電策略

本章將基于智能電網(wǎng)電動(dòng)汽車(chē)充電需求側(cè)管理，在峰谷電價(jià)的經(jīng)濟(jì)手段激勵(lì)下，建立電動(dòng)汽車(chē)有序充電管理模型，并且引入了充電用戶(hù)守約激勵(lì)系數(shù)的概念，以此加強(qiáng)電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)對(duì)于峰谷電價(jià)的響應(yīng)程度，引導(dǎo)電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)有序開(kāi)展充電行為，以此減小電網(wǎng)峰谷差，降低電網(wǎng)損耗，提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。

智能電網(wǎng)下的電力需求側(cè)管理，有序充電策略由以下四個(gè)層級(jí)組成：

1）電動(dòng)汽車(chē)；

2）充電設(shè)備；

3）次級(jí)控制；

4）電網(wǎng)控制。

電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)進(jìn)行充電服務(wù)時(shí)，將充電涉及到的相關(guān)信息經(jīng)過(guò)有線連接傳遞到充電設(shè)備（充電樁或充電站通信設(shè)施），而充電設(shè)備同樣也和電動(dòng)汽車(chē)發(fā)生雙向信息傳遞，發(fā)送控制信號(hào)到電動(dòng)汽車(chē)。同時(shí)，充電設(shè)備將采集到的電動(dòng)汽車(chē)充電信息及充電設(shè)備信息發(fā)送到次級(jí)控制，接受次級(jí)控制的管理，并將管理信息層層下發(fā)至電動(dòng)汽車(chē)。次級(jí)控制收集本區(qū)域內(nèi)所有的充電信息，上傳到電網(wǎng)控制，電網(wǎng)控制對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，進(jìn)行電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行和負(fù)荷控制的策略制定，對(duì)次級(jí)控制進(jìn)行負(fù)荷管理指導(dǎo)并下達(dá)充電計(jì)劃安排，以此達(dá)到平滑負(fù)荷曲線，減低網(wǎng)損的目的。

4.2電動(dòng)汽車(chē)有序充電控制模型

智能電網(wǎng)下，供電企業(yè)可以收集和分析電動(dòng)汽車(chē)信息[57]，并接收電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)的充電需求信息，在每個(gè)時(shí)段更新數(shù)據(jù)，檢測(cè)有多少電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)提出用電需求，并由此規(guī)劃充電負(fù)荷，若充電負(fù)荷對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷小于一定影響，則執(zhí)行上一時(shí)段充電調(diào)度安排。、由此，采用雞群優(yōu)化算法尋求電動(dòng)汽車(chē)有序充電策略：

先隨機(jī)生成雞群N，雞群中的所有個(gè)體設(shè)定為在階段求解完成之后確定的時(shí)間區(qū)域內(nèi)的連續(xù)時(shí)間段，且該時(shí)間段能滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)充電用戶(hù)的充電需求；以電網(wǎng)負(fù)荷峰谷差為適應(yīng)值函數(shù)，以適應(yīng)值函數(shù)結(jié)果將雞群N劃分為幾個(gè)組，雞群個(gè)體根據(jù)各自的位置更新策略不斷調(diào)整位置，以不斷靠近食物位置，得到個(gè)體的位置和適應(yīng)值。

5安科瑞充電樁收費(fèi)運(yùn)營(yíng)云平臺(tái)助力有序充電開(kāi)展

5.1概述

AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費(fèi)運(yùn)營(yíng)云平臺(tái)系統(tǒng)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)接入系統(tǒng)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?cái)?shù)據(jù)采集和監(jiān)控，實(shí)時(shí)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(xún)等。同時(shí)對(duì)充電機(jī)過(guò)溫保護(hù)、漏電、充電機(jī)輸入/輸出過(guò)壓，欠壓，絕緣低各類(lèi)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(hù)通過(guò)微信、支付寶，云閃付掃碼充電。

5.2應(yīng)用場(chǎng)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)。

5.3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(hù)端層。

2）數(shù)據(jù)采集層：包括電瓶車(chē)智能充電樁通訊協(xié)議為標(biāo)準(zhǔn)modbus-rtu。電瓶車(chē)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(guò)4G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫(kù)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(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。

5）應(yīng)客戶(hù)端層：系統(tǒng)管理員可在瀏覽器中訪問(wèn)電瓶車(chē)充電樁收費(fèi)平臺(tái)。終端充電用戶(hù)通過(guò)刷卡掃碼的方式啟動(dòng)充電。

小區(qū)充電平臺(tái)功能主要涵蓋充電設(shè)施智能化大屏、實(shí)時(shí)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(shí)為運(yùn)維人員提供運(yùn)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(tái)系統(tǒng)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(duì)設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備使用率、充電次數(shù)、充電時(shí)長(zhǎng)、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(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(tǒng)一管理小區(qū)充電樁，查看設(shè)備使用率，合理分配資源。

5.4.2實(shí)時(shí)監(jiān)控

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

5.4.3交易管理

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

5.4.4故障管理

設(shè)備自動(dòng)上報(bào)故障信息，平臺(tái)管理人員可通過(guò)平臺(tái)查看故障信息并進(jìn)行派發(fā)處理，同時(shí)運(yùn)維人員可通過(guò)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(bào)。充電用戶(hù)也可通過(guò)充電小程序反饋現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題。

5.4.5統(tǒng)計(jì)分析

通過(guò)系統(tǒng)平臺(tái)，從充電站點(diǎn)、充電設(shè)施、、充電時(shí)間、充電方式等不同角度，查詢(xún)充電交易統(tǒng)計(jì)信息、能耗統(tǒng)計(jì)信息等。

5.4.6基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

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

5.4.7運(yùn)維APP

面向運(yùn)維人員使用，可以對(duì)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(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置，同時(shí)可接收故障推送

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(shè)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。

5.5系統(tǒng)硬件配置

6總結(jié)

面對(duì)越加嚴(yán)峻的碳排放現(xiàn)狀，我國(guó)大力倡導(dǎo)能源清潔化，電動(dòng)汽車(chē)將是未來(lái)新能源汽車(chē)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(lái)的必然趨勢(shì)。但電動(dòng)汽車(chē)作為一種靈活的隨機(jī)負(fù)荷，大規(guī)模地接入運(yùn)行電網(wǎng)充電，對(duì)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(dòng)汽車(chē)的發(fā)展背景，在電網(wǎng)充電設(shè)備和電動(dòng)汽車(chē)越加緊密聯(lián)系下研究電動(dòng)汽車(chē)有序充電控制管理的意義。接著分析了智能電網(wǎng)下電動(dòng)汽車(chē)的充電構(gòu)架，即感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用服務(wù)層。在此基礎(chǔ)上，對(duì)智能電網(wǎng)下的電力需求側(cè)管理進(jìn)行了概念介紹和意義闡述，并對(duì)電力需求側(cè)管理的四個(gè)主要手段進(jìn)行了分析，由此引入了峰谷電價(jià)的經(jīng)濟(jì)手段對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的充電行為進(jìn)行引導(dǎo)。同時(shí)引入了面向電力消費(fèi)者的守約激勵(lì)系數(shù)，加大經(jīng)濟(jì)手段的吸引力和價(jià)格杠桿作用，從而增加了電動(dòng)汽車(chē)充電負(fù)荷的可預(yù)計(jì)性和可控性，以此得到了雙重約束條件下的電動(dòng)汽車(chē)有序充電策略。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 張晨曦.電動(dòng)汽車(chē)入網(wǎng)技術(shù)及社會(huì)綜合效益研究

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