安科瑞 劉邁

　　摘要(yào)：麵(miàn)對愈(yù)發(fā)嚴峻(jùn)的碳排放現(xiàn)狀，發展，清(qīng)潔(jié)的電動(dòng)汽車是當前社(shè)會減(jiǎn)少對(duì)化(huà)石(shí)能(néng)源依賴，減少空氣汙染(rǎn)的(dí)關鍵(jiàn)方法(fǎ)。但電(diàn)動(dòng)汽車作(zuò)為(wéi)一(yī)種(zhǒng)靈(líng)活(huó)的隨機(jī)負荷，大規模地接(jiē)入運行電網充電，會對電網的(dí)安(ān)全穩(wěn)定產生(shēng)負麵的影(yǐng)響(xiǎng)。本(běn)文為解決此問題，提出(chū)了一(yī)種(zhǒng)基(jī)於峰穀電價(jià)的有(yǒu)序充(chōng)電(diàn)策(cè)略，以(yǐ)此合(hé)理引導(dǎo)電(diàn)動(dòng)汽(qì)車用戶進行(háng)充(chōng)電，助力電(diàn)動汽(qì)車行業(yè)和智能(néng)電(diàn)網的穩定發展。

　　關鍵詞：峰穀電價(jià)
；電動汽(qì)車(chē)
；有(yǒu)序充(chōng)電(diàn)
；電(diàn)力需(xū)求側(cè)管理(lǐ)

　　1研究背(bèi)景

　　隨著(zhuó)社會(huì)科(kē)技的不(bù)斷(duàn)發展，人類對各領(lǐng)域的探(tàn)索不斷加深，能源的消耗(hào)與(yǔ)需求(qiú)也隨(suí)之(zhī)不斷(duàn)攀升(shēng)，二氧化碳(tàn)排(pái)放量(liáng)的(dí)高(gāo)速(sù)增長使得全(quán)球環(huán)境發生(shēng)著(zhuó)令(líng)人(rén)心驚(jīng)的變化，工業文(wén)明(míng)和(hé)生(shēng)態(tài)文明在工業(yè)化(huà)發(fā)展的(dí)過(guò)程(chéng)中(zhōng)激(jī)烈碰撞。中國作為全(quán)球(qiú)二氧(yǎng)化(huà)碳(tàn)排(pái)放量(liáng)，在溫(wēn)室(shì)氣體(tǐ)減排方麵(miàn)麵(miàn)臨(lín)著的國(guó)際(jì)壓(yā)力。2021年10月(yuè)，中國(guó)國務院印(yìn)發了(liǎo)《2030年前碳(tàn)達峰行(háng)動方(fāng)案》，這將(jiāng)深刻(kè)重塑我(wǒ)國的(dí)能源(yuán)結構(gòu)與產業結(jié)構(gòu)，轉變社會(huì)生(shēng)產方式(shì)與人(rén)民生(shēng)活方式(shì)。

　　電動(dòng)汽車以車(chē)載(zǎi)電(diàn)池(chí)提供(gōng)的電源為動力(lì)，是集汽(qì)車(chē)的(dí)新技術改(gǎi)革，電子科(kē)技發展(zhǎn)，新(xīn)材料技術和電池(chí)儲(chǔ)能技術一(yī)體的高(gāo)新(xīn)技術結合體，具有高(gāo)能(néng)效(xiào)，低汙(wū)染，低噪(zào)音(yīn)的優(yōu)點，是(shì)能源需求端清(qīng)潔化的重(zhòng)要(yào)綠色消耗(hào)設備，是全球(qiú)應對溫室氣體減(jiǎn)排(pái)的(dí)新一(yī)代(dài)清潔(jié)交通(tōng)工(gōng)具(jù)。電動汽車的突(tū)出(chū)優(yōu)點是(shì)：運行過(guò)程(chéng)中(zhōng)不(bù)排放(fàng)汙染(rǎn)環境的(dí)有(yǒu)害氣體(tǐ)，且從電(diàn)力(lì)能源供應端而言，也具有(yǒu)電(diàn)力獲得來源(yuán)多樣(yàng)性(xìng)，可(kě)控(kòng)性的特點，能從如風力，太陽(yáng)能(néng)，水(shuǐ)勢能(néng)，核能(néng)等(děng)多(duō)渠道獲取電力(lì)，由此大(dà)力轉(zhuǎn)變人類(lèi)對石油等能(néng)源的(dí)依賴。同時，電(diàn)動(dòng)汽(qì)車作為一種靈活負載，可(kě)以(yǐ)充分(fēn)發揮其靈活(huó)性(xìng)的(dí)特點，引導電(diàn)動汽車(chē)用(yòng)戶利用晚間等(děng)用(yòng)電(diàn)低穀時進(jìn)行充(chōng)電行(háng)為(wéi)，以(yǐ)此實現電網(wǎng)負荷曲(qū)綫(xiàn)的“削(xiāo)峰填(tián)穀"，提高(gāo)電力(lì)設(shè)備的利(lì)用率，提(tí)升電(diàn)力係統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟效益(yì)。所(suǒ)以(yǐ)，電動汽(qì)車的推(tuī)廣覆(fù)蓋，普(pǔ)及大眾(zhòng)用戶是實(shí)現低碳經濟社(shè)會轉型的(dí)重要(yào)方式，也是未來汽(qì)車發展的重(zhòng)要(yào)方向，這(zhè)也(yě)受到全球(qiú)各(gè)國及汽車企業(yè)的高(gāo)度重視。為加快電(diàn)動汽(qì)車行業的發(fā)展，各(gè)國均(jūn)出(chū)台(tái)了電動(dòng)汽車(chē)相(xiāng)關(guān)研究激(jī)勵以(yǐ)及電價補貼的政策，如美(měi)國2019年宣布(bù)將拿出5900萬美元撥(bō)款(kuǎn)，用(yòng)於(yú)電(diàn)動(dòng)汽車車載電(diàn)池(chí)，電動發電機(jī)等(děng)技(jì)術研(yán)究
；歐(ōu)洲(zhōu)多國不僅在本(běn)國建立(lì)了(liǎo)科(kē)技(jì)研(yán)發基金，還聯合多(duō)國(guó)加(jiā)強對(duì)電池技(jì)術(shù)的(dí)研究，有(yǒu)望在(zài)2050年實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽(qì)車(chē)100%覆蓋(gài)的目標。盡管近幾(jī)年遭遇了新冠(guān)疫情的“黑天(tiān)鵝"事(shì)件，但(dàn)全球的電動汽車(chē)市(shì)場仍然保持(chí)強勁增(zēng)長勢(shì)頭(tóu)，2022年電(diàn)動汽(qì)車有(yǒu)望(wàng)攀升至兩位數。這(zhè)無(wú)不意(yì)味(wèi)著電動(dòng)汽車(chē)高速發(fā)展的(dí)時代已經(jīng)來(lái)到，電動汽(qì)車大(dà)範圍覆蓋的(dí)時代即(jí)將來臨。

　　2.研究(jiū)意義

　　電動汽(qì)車是解決(jué)溫(wēn)室(shì)氣(qì)體(tǐ)排(pái)放量(liáng)問題的重要(yào)方(fāng)法，但同時電動汽(qì)車也是(shì)不(bù)容忽(hū)視的主(zhǔ)動負荷。近10年來，隨(suí)著電動(dòng)汽車概念深入人心，充(chōng)電(diàn)配(pèi)套(tào)設(shè)施日益*，電動(dòng)汽車(chē)覆蓋率不斷提高(gāo)，所(suǒ)增加(jiā)的充電負荷(hé)也在(zài)不斷(duàn)上(shàng)升。在不遠的(dí)未來，電(diàn)動(dòng)汽車大規模(mó)覆(fù)蓋的(dí)場景(jǐng)下(xià)，因(yīn)為其(qí)充電(diàn)過程的隨(suí)機性(xìng)和不確定(dìng)性(xìng)，若不經引導(dǎo)隨意加入(rù)電網進(jìn)行充電(diàn)行為(wéi)，必(bì)然會(huì)帶來電力(lì)負荷(hé)的(dí)大(dà)幅波動，增加(jiā)電網統(tǒng)籌(chóu)調度難度(dù)，對電力係統建設及電網運行產生嚴(yán)重(zhòng)影(yǐng)響，所以(yǐ)引導電動汽(qì)車有(yǒu)序(xù)充電具有(yǒu)重要(yào)的(dí)研究(jiū)意義(yì)。

　　電動(dòng)汽車(chē)作為一(yī)種新型負載，有其隨機(jī)性和靈(líng)活性。而由(yóu)於(yú)電(diàn)動(dòng)汽車充(chōng)電時間與人們工作(zuò)生(shēng)活作(zuò)息時(shí)間的重(zhòng)合，其充(chōng)電負(fù)荷概(gài)率會與現有(yǒu)電網(wǎng)的基礎運(yùn)行(háng)負(fù)荷(hé)疊(dié)加(jiā)形成“峰(fēng)上(shàng)加峰(fēng)"的(dí)過載情況，進一步加重電網負(fù)荷(hé)，使得電網中(zhōng)的(dí)各節(jié)點(diǎn)電流上(shàng)升(shēng)速(sù)率(shuài)突增(zēng)，增(zēng)加重載綫路(lù)和重載變電站(zhàn)運行(háng)難(nán)度(dù)，導致電(diàn)網損(sǔn)耗增加，進而(ér)將(jiāng)加(jiā)速電(diàn)網運，配(pèi)，輸電(diàn)設(shè)備的老(lǎo)化，對電力(lì)係統的(dí)安全運行(háng)和電力消(xiāo)費(fèi)者(zhě)的(dí)用電體驗都將造成(chéng)了的負麵影(yǐng)響。同時(shí)，若(ruò)是(shì)為(wéi)了(liǎo)滿足用電尖峰時(shí)刻的(dí)負荷(hé)，又會(huì)對電(diàn)網增(zēng)容(róng)提出(chū)更(gēng)高要求，不利於(yú)電網建設的經濟(jì)性(xìng)和發展性(xìng)。

　　根(gēn)據(jù)以上論(lùn)述，對於電動汽(qì)車接入電(diàn)網(wǎng)所引(yǐn)起的負(fù)荷曲綫峰(fēng)穀(gǔ)差(chà)問題，有序(xù)引導用(yòng)戶充(chōng)電(diàn)是研究(jiū)的，而(ér)在(zài)這其中利(lì)用峰穀電(diàn)價(jià)的經濟引(yǐn)導(dǎo)是重(zhòng)要的可利用方(fāng)式(shì)。智能電(diàn)網(wǎng)作(zuò)為(wéi)現(xiàn)在電(diàn)力(lì)係統(tǒng)電網建設的重要發展(zhǎn)方向(xiàng)，通過對電(diàn)網，充電設備(bèi)以(yǐ)及(jí)充(chōng)電(diàn)汽車用戶(hù)三方(fāng)數(shù)據(jù)信息的(dí)分(fēn)析研(yán)判，應用基(jī)於峰穀電(diàn)價(jià)對(duì)充(chōng)電(diàn)用戶的(dí)有(yǒu)序(xù)引(yǐn)導(dǎo)策(cè)略，從而(ér)達到對(duì)電(diàn)網“削(xiāo)峰填(tián)穀"的(dí)目的，進(jìn)而減小(xiǎo)電網的運(yùn)行(háng)損耗(hào)，增加電力係統(tǒng)運行的穩定性和(hé)安全(quán)性，使得三方效益(yì)化，促進(jìn)電動汽車(chē)更大規模推廣應(yīng)用(yòng)，推動能源需求(qiú)側清潔(jié)化的(dí)轉變。

　　3智能(néng)電網(wǎng)下的電動汽車充電需(xū)求(qiú)側(cè)管理(lǐ)

　　本(běn)章中(zhōng)，將(jiāng)介(jiè)紹電動汽(qì)車在智能(néng)電(diàn)網中的(dí)充電構架（感知層(céng)，網絡層(céng)及應用服務(wù)層），在(zài)此基礎(chǔ)上應(yīng)用(yòng)電力需(xū)求(qiú)側管理方(fāng)式(shì)，以(yǐ)電(diàn)動(dòng)汽(qì)車充電(diàn)需求為核(hé)心，峰穀電(diàn)價(jià)為(wéi)手(shǒu)段，以此得到智(zhì)能電網下的(dí)電(diàn)動汽車(chē)充(chōng)電需(xū)求側(cè)管理(lǐ)。

　　和傳統(tǒng)的(dí)電網不同，智(zhì)能(néng)電網著力(lì)於信息交互與(yǔ)數(shù)據(jù)聯通，電(diàn)動汽(qì)車在(zài)智能電網中可以(yǐ)獲取(qǔ)更(gēng)多的電網(wǎng)運行信息及(jí)電(diàn)價信息(xī)，而電(diàn)動(dòng)汽(qì)車的相關數據也將(jiāng)上傳到(dào)電網運行(háng)的(dí)大(dà)數據網(wǎng)絡中。依(yī)托(tuō)於這些(xiē)數據(jù)和信息，一方(fāng)麵有利(lì)於電動汽(qì)車用戶(hù)獲得(dé)更(gēng)好(hǎo)的電力(lì)服務，而另一方麵(miàn)也(yě)將有助於供電(diàn)網絡的(dí)負荷(hé)預(yù)測和(hé)控(kòng)製。本(běn)節將介紹(shào)電(diàn)動汽(qì)車(chē)在(zài)智能(néng)電網中的(dí)充電(diàn)構(gòu)架(jià)，這也是電力(lì)需(xū)求側管(guǎn)理(lǐ)應用(yòng)於電動汽車充電需求的基(jī)礎。在智(zhì)能電網中，電(diàn)動汽(qì)車充電構架(jià)可以分為(wéi)3個層次，即(jí)感(gǎn)知(zhī)層，網絡層及(jí)應(yīng)用服務(wù)層。

　　3.1感知層(céng)

　　電(diàn)動汽車充電構架(jià)中(zhōng)的即感知層，在這個(gè)層(céng)級中(zhōng)包括電(diàn)動(dòng)汽車（EV）感知(zhī)係統和充(chōng)電(diàn)網(wǎng)絡(luò)感(gǎn)知(zhī)係統(tǒng)[34]。在(zài)發(fā)生(shēng)充電行(háng)為(wéi)的範圍裏裝設(shè)傳感(gǎn)器，充電汽(qì)車(chē)終端，掃描(miáo)儀器和(hé)無綫(xiàn)射(shè)頻(pín)識別標簽等數(shù)據收集設備。電動汽車(chē)感(gǎn)知(zhī)係(xì)統的(dí)建(jiàn)立(lì)包括各(gè)種通信(xìn)元(yuán)件和設備，並借助傳(chuán)感器設備(bèi)記錄和描(miáo)述電動汽(qì)車充(chōng)電行為中的各(gè)項(xiàng)數據(jù)和(hé)信(xìn)息，如(rú)電(diàn)池(chí)信息(xī)，目(mù)標識別(bié)，GPS定(dìng)位(wèi)和汽車(chē)狀(zhuàng)態(tài)，所(suǒ)描述和(hé)記錄(lù)的(dí)數據(jù)不僅(jǐn)將記(jì)錄和保存(cún)在(zài)電動(dòng)汽(qì)車數(shù)據記(jì)錄係統中，也將通(tōng)過信(xìn)息傳輸係(xì)統到達網絡(luò)層。

　　3.2網絡(luò)層

　　完成感知(zhī)層的(dí)信(xìn)息采集和獲(huò)取後，智能電網中(zhōng)的網絡層(céng)會(huì)通過有(yǒu)綫(xiàn)或(huò)者無綫通信(xìn)的方(fāng)式得(dé)到信(xìn)息。有綫通訊通常用於固定充(chōng)電器的(dí)設(shè)備，通(tōng)過(guò)光(guāng)纖(xiān)網絡，電(diàn)動汽(qì)車的充電(diàn)服務提(tí)供(gōng)平台(tái)可(kě)以(yǐ)獲得正在(zài)進(jìn)行(háng)充(chōng)電汽(qì)車(chē)的相(xiāng)關(guān)狀(zhuàng)態(tài)信息(xī)，並由此(cǐ)展開信息(xī)的分析(xī)和判(pàn)斷。而無(wú)綫(xiàn)通(tōng)信(xìn)則將用於(yú)非固(gù)定的電動(dòng)汽車(chē)上(shàng)，即(jí)可能需要(yào)獲(huò)取充(chōng)電(diàn)服務(wù)的(dí)移動電(diàn)動汽車上(shàng)。有(yǒu)綫和無(wú)綫的(dí)兩(liǎng)種(zhǒng)通訊方式可(kě)以雙渠道收集電(diàn)動汽(qì)車的各項(xiàng)數據，尤其(qí)是(shì)充電負(fù)荷(hé)需求的(dí)相(xiāng)關(guān)數(shù)據(jù)，這也(yě)使得(dé)供電網(wǎng)絡可(kě)以為(wéi)電(diàn)動汽(qì)車提供更好的充電服務信息，並能在此(cǐ)基(jī)礎上提供更好(hǎo)的充(chōng)電服務(wù)策略(lüè)，達(dá)到電動汽車(chē)用(yòng)戶(hù)，供(gōng)電網絡運(yùn)行商(shāng)的共贏。

　　3.3應(yīng)用服務層(céng)

　　網絡(luò)層(céng)收(shōu)集和獲取數據信息後，上傳到(dào)應(yīng)用服務(wù)層，在本(běn)層展開(kāi)對各(gè)類數(shù)據(jù)的綜合(hé)判(pàn)斷和(hé)分(fēn)析，由(yóu)應(yīng)用服(fú)務層(céng)作出(chū)的優化充電(diàn)服務(wù)方案和(hé)策(cè)略(lüè)，是智(zhì)能電網(wǎng)數(shù)據分析(xī)的支撐(chēng)平台，也(yě)是智能電(diàn)網(wǎng)的核心部分。應(yīng)用(yòng)服務層對智能電網(wǎng)下(xià)的電動(dòng)汽(qì)車充(chōng)電(diàn)行(háng)為進(jìn)行全(quán)鏈條狀(zhuàng)態分析(xī)，如(rú)充電狀態分(fēn)析，充電(diàn)費用計算，車(chē)載電池(chí)性(xìng)能信(xìn)息(xī)判斷(duàn)以及(jí)與(yǔ)相關充(chōng)電(diàn)設備的(dí)連(lián)接(jiē)信息(xī)，並對整個(gè)電動(dòng)汽車充(chōng)電(diàn)需求服(fú)務體係進行(háng)優(yōu)化升(shēng)級和運營。

　　3.4電力(lì)需求側(cè)管理

　　隨(suí)著(zhuó)電動(dòng)汽車普及率(shuài)不(bù)斷上升(shēng)，越來越多(duō)的(dí)電動汽車充(chōng)電負荷將接(jiē)入電(diàn)網，這(zhè)必(bì)將對電(diàn)網產生影響，而智能電網(wǎng)中(zhōng)的電動(dòng)汽車充(chōng)電構(gòu)架為(wéi)加(jiā)強(qiáng)充(chōng)電(diàn)負荷的管(guǎn)理(lǐ)提供了基(jī)礎(chǔ)和工(gōng)具(jù)，由此引入(rù)電力(lì)需(xū)求側管理，對(duì)電動(dòng)汽車充電負荷(hé)進行(háng)管(guǎn)理(lǐ)，以(yǐ)增加對(duì)這種靈活負荷(hé)管(guǎn)理(lǐ)的可(kě)控性(xìng)和計(jì)劃(huá)性(xìng)。

　　電力(lì)需求側(cè)管理，是(shì)指(zhǐ)采(cǎi)用有效的激勵(lì)措(cuò)施[42]，從(cóng)電(diàn)力的需(xū)求側引導(dǎo)電力消(xiāo)費(fèi)者(zhě)改變(biàn)用(yòng)電習(xí)慣和(hé)方(fāng)式(shì)，由此提高電力需求(qiú)側的用電效率。這種管理技術是建設智(zhì)能電網的關鍵(jiàn)基礎技術，也是電網(wǎng)智慧化的重要(yào)部分(fēn)。需求(qiú)側(cè)管(guǎn)理(lǐ)的實現對(duì)於智(zhì)能電網更好地提供電力服務(wù)有著*的作用[43]，也是未(wèi)來電網(wǎng)不斷進化*的關鍵方(fāng)向。

　　3.5電力需求側(cè)管理(lǐ)中(zhōng)的經(jīng)濟(jì)手段

　　3.5.1經濟手段(duàn)分(fēn)類

　　電力(lì)需(xū)求側管理中(zhōng)的經(jīng)濟(jì)手(shǒu)段主要(yào)基於電價(jià)變(biàn)化的(dí)需求響(xiǎng)應，實施差異電價以用電電費(fèi)的經濟(jì)性(xìng)引導電力消費者調(tiáo)整用電(diàn)習慣。現(xiàn)階段共有三(sān)種(zhǒng)不同(tóng)的電價類別(bié)，分別(bié)是(shì)：峰(fēng)穀電價(jià)，實(shí)時電價和(hé)尖峰(fēng)電價(jià)。

　　（1）峰穀電(diàn)價

　　峰穀(gǔ)電價(jià)也(yě)稱(chēng)為(wéi)峰(fēng)穀分(fēn)時(shí)電價，是電(diàn)力(lì)需求(qiú)側(cè)管理經(jīng)濟手(shǒu)段(duàn)中(zhōng)重(zhòng)要措施之(zhī)一，它能有效地反映電網電力提(tí)供(gōng)成(chéng)本(běn)在(zài)不同(tóng)時(shí)段(duàn)的差(chà)別。峰(fēng)穀(gǔ)電價中(zhōng)對(duì)應(yīng)的(dí)高(gāo)峰時段(duàn)電價，平時段電(diàn)價，低(dī)穀(gǔ)時段(duàn)電價，三(sān)者價格依次(cì)降低(dī)，以此引導(dǎo)用(yòng)戶在高峰時段(duàn)減(jiǎn)少用電，在(zài)低穀時段鼓勵用電。電網(wǎng)運營商(shāng)一(yī)般偏好於峰(fēng)穀(gǔ)電價策略，因為峰(fēng)穀(gǔ)電價(jià)發布之後(hòu)是(shì)靜態(tài)恒定(dìng)的(dí)，和實(shí)時變(biàn)化(huà)策略(lüè)相比(bǐ)運營難度小，但相(xiāng)比(bǐ)實時電(diàn)價(jià)反(fǎn)映供(gōng)電(diàn)運行成(chéng)本(běn)具有一(yī)定(dìng)的滯後性(xìng)。

　　（2）實(shí)時電(diàn)價

　　實時電價是與(yǔ)電網運行(háng)實時聯動(dòng)的一(yī)種(zhǒng)經(jīng)濟激勵手(shǒu)段，即是(shì)說電網(wǎng)運(yùn)營者按照(zhào)每(měi)小時浮(fú)動(dòng)變(biàn)化的電(diàn)價(jià)向電力(lì)消(xiāo)費者收(shōu)取(qǔ)費(fèi)用，以(yǐ)此(cǐ)與電(diàn)力(lì)市(shì)場的實(shí)時電(diàn)力生產成本相符。而一(yī)般(bān)情況(kuàng)下，實時電(diàn)價由(yóu)電網(wǎng)運營(yíng)者事(shì)先提(tí)供給(gěi)消費者，消費(fèi)者(zhě)可(kě)以(yǐ)靈活選擇是否(fǒu)響(xiǎng)應(yīng)。

　　（3）尖峰(fēng)電(diàn)價

　　尖峰電價(jià)是指(zhǐ)在(zài)峰(fēng)穀電價和實時電(diàn)價的基礎(chǔ)上衍(yǎn)生(shēng)的(dí)一種電(diàn)價機(jī)製(zhì)[45]，尖(jiān)峰電(diàn)價在峰(fēng)穀(gǔ)電(diàn)價(jià)的基(jī)礎上(shàng)加入尖峰費率進行(háng)調(tiáo)節(jié)，相比實(shí)時電價，尖(jiān)峰電價的(dí)價格(gé)風(fēng)險小(xiǎo)，而和峰穀(gǔ)電(diàn)價(jià)相比又(yòu)有更(gēng)多的(dí)靈(líng)活(huó)性。

　　峰穀(gǔ)電價（TOU）首(shǒu)先根(gēn)據(jù)電(diàn)網的負荷(hé)曲綫(xiàn)情(qíng)況(kuàng)，將(jiāng)負荷(hé)日運行周(zhōu)期(qī)按(àn)照(zhào)每(měi)天(tiān)24小(xiǎo)時(shí)劃分為三個時段，分(fēn)別為峰(fēng)，平，穀(gǔ)。然(rán)後(hòu)對不同(tóng)的(dí)時段電(diàn)力收費製定(dìng)不同(tóng)的電(diàn)價(jià)，以(yǐ)此(cǐ)引(yǐn)導(dǎo)用電(diàn)用(yòng)戶合(hé)理安(ān)排用電(diàn)時間，改變用電(diàn)消(xiāo)費規律，在(zài)不(bù)改(gǎi)變(biàn)或者(zhě)少改變(biàn)電(diàn)網(wǎng)原始結構的基(jī)礎(chǔ)上，從整體上鼓勵用戶共(gòng)同參與到(dào)電(diàn)網(wǎng)負(fù)荷(hé)的(dí)削(xiāo)峰填(tián)穀(gǔ)中(zhōng)，提高(gāo)電力(lì)係統(tǒng)運行(háng)的安全性和(hé)穩定(dìng)性。

　　在本(běn)文(wén)中，不(bù)涉及峰穀分時(shí)電(diàn)價(jià)的定價分(fēn)析，故(gù)進行簡化處理(lǐ)，認(rèn)為(wéi)峰(fēng)穀(gǔ)電價在一(yī)個合理(lǐ)水平(píng)內，既(jì)不(bù)影(yǐng)響(xiǎng)電(diàn)力(lì)生產(chǎn)端參與(yǔ)者(zhě)的積(jī)極(jí)性，又能(néng)吸引電力(lì)消(xiāo)費(fèi)用戶(hù)對(duì)此政(zhèng)策進(jìn)行(háng)積(jī)極響應(yīng)。

　　4基於峰穀電(diàn)價(jià)的電動汽車(chē)有(yǒu)序(xù)充(chōng)電(diàn)策(cè)略

　　本章(zhāng)將基於智(zhì)能電(diàn)網電(diàn)動汽車充電需(xū)求側管理，在峰穀電(diàn)價(jià)的(dí)經(jīng)濟手段(duàn)激(jī)勵(lì)下(xià)，建立(lì)電動汽(qì)車(chē)有(yǒu)序充(chōng)電管理模型，並且(qiě)引(yǐn)入了充電用(yòng)戶守約激勵(lì)係(xì)數(shù)的概念(niàn)，以(yǐ)此(cǐ)加(jiā)強(qiáng)電動(dòng)汽車用(yòng)戶(hù)對於峰穀(gǔ)電價的響(xiǎng)應程(chéng)度，引導電動(dòng)汽車(chē)用戶有序開展(zhǎn)充(chōng)電行為(wéi)，以(yǐ)此減(jiǎn)小電網峰穀差(chà)，降(jiàng)低(dī)電網損(sǔn)耗(hào)，提高(gāo)係統(tǒng)運(yùn)行(háng)穩定(dìng)性。

　　智能(néng)電(diàn)網下的(dí)電力需(xū)求側(cè)管理，有(yǒu)序(xù)充電策略由以下(xià)四個層級組(zǔ)成(chéng)：

　　1）電(diàn)動汽車
；

　　2）充電(diàn)設(shè)備
；

　　3）次級(jí)控(kòng)製
；

　　4）電網控(kòng)製。

　　電(diàn)動汽(qì)車(chē)用(yòng)戶(hù)進(jìn)行充(chōng)電服務(wù)時，將(jiāng)充電(diàn)涉及到(dào)的相關信(xìn)息(xī)經過(guò)有綫(xiàn)連(lián)接傳遞到充電設備（充(chōng)電樁(zhuāng)或充(chōng)電(diàn)站通信設施），而(ér)充(chōng)電(diàn)設(shè)備同(tóng)樣(yàng)也和(hé)電(diàn)動(dòng)汽(qì)車發(fā)生雙向(xiàng)信(xìn)息(xī)傳(chuán)遞(dì)，發送(sòng)控(kòng)製信號(hào)到電動(dòng)汽(qì)車(chē)。同(tóng)時，充(chōng)電設備將采(cǎi)集到的(dí)電動汽(qì)車(chē)充電(diàn)信息及(jí)充電設備信息(xī)發(fā)送(sòng)到次級控製，接受(shòu)次(cì)級控製(zhì)的(dí)管理(lǐ)，並(bìng)將(jiāng)管理信(xìn)息層層下發至(zhì)電動(dòng)汽車。次級(jí)控製(zhì)收集本區域內所(suǒ)有(yǒu)的充電信(xìn)息，上(shàng)傳(chuán)到電網控製，電網控(kòng)製對(duì)數(shù)據(jù)進行(háng)處理，進(jìn)行電網(wǎng)穩定運行和負荷控製(zhì)的策(cè)略(lüè)製定(dìng)，對次級控(kòng)製進行負(fù)荷管理指(zhǐ)導並(bìng)下達(dá)充電計劃安(ān)排(pái)，以此達到(dào)平滑負荷曲(qū)綫，減(jiǎn)低網損(sǔn)的(dí)目的。

　　4.2電動(dòng)汽車有序充電控(kòng)製模型

　　智(zhì)能電(diàn)網(wǎng)下，供(gōng)電企(qǐ)業可以收集(jí)和(hé)分析(xī)電動汽車信息[57]，並接收(shōu)電動汽車用戶(hù)的充(chōng)電(diàn)需求(qiú)信息，在每(měi)個(gè)時(shí)段更新數(shù)據(jù)，檢(jiǎn)測有多少電動汽車用(yòng)戶提出(chū)用電需(xū)求，並(bìng)由此(cǐ)規(guī)劃充(chōng)電(diàn)負荷(hé)，若(ruò)充電負(fù)荷對(duì)電網(wǎng)負荷(hé)小於(yú)一定影響，則執行上(shàng)一(yī)時(shí)段(duàn)充(chōng)電調度安(ān)排。，由(yóu)此(cǐ)，采用(yòng)雞群優化算法尋求電動(dòng)汽車有序(xù)充電策(cè)略：

　　先隨機生(shēng)成(chéng)雞群(qún)N，雞(jī)群(qún)中的所有(yǒu)個(gè)體設(shè)定為在階(jiē)段求解完(wán)成之後(hòu)確(què)定(dìng)的時(shí)間(jiān)區(qū)域內(nèi)的連續(xù)時間段，且該時(shí)間段能(néng)滿足(zú)電(diàn)動汽車(chē)充電(diàn)用戶(hù)的(dí)充(chōng)電(diàn)需(xū)求
；以電(diàn)網(wǎng)負(fù)荷峰穀(gǔ)差為(wéi)適應值函數，以適應值函(hán)數結(jié)果將雞群(qún)N劃分為幾(jī)個組，雞群(qún)個(gè)體根據(jù)各(gè)自的(dí)位置更新策略不斷(duàn)調(tiáo)整位(wèi)置(zhì)，以不斷靠近食(shí)物(wù)位(wèi)置，得(dé)到個(gè)體的(dí)位置(zhì)和適應(yīng)值。

　　5安(ān)科(kē)瑞充電(diàn)樁收費(fèi)運營雲平台(tái)助力有序(xù)充電(diàn)開(kāi)展

　　5.1概述

　　AcrelCloud-9000安科(kē)瑞(ruì)充(chōng)電(diàn)柱收費(fèi)運(yùn)營(yíng)雲平台(tái)係(xì)統通(tōng)過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)接(jiē)入係統(tǒng)的電(diàn)動電動自行車充電站(zhàn)以及各(gè)個充(chōng)電整(zhěng)法行(háng)不間(jiān)斷地數據采(cǎi)集和(hé)監(jiān)控(kòng)，實(shí)時監控充電(diàn)樁(zhuāng)運(yùn)行狀態(tài)，進行充電服務，支付管理，交(jiāo)易結算，資(zī)要管理，電(diàn)能(néng)管理，明細查(chá)詢等(děng)。同(tóng)時對(duì)充電機(jī)過(guò)溫保護(hù)，漏電，充電機輸入/輸(shū)出(chū)過(guò)壓，欠(qiàn)壓，絕緣低各(gè)類(lèi)故障(zhàng)進行(háng)預(yù)警(jǐng)
；充(chōng)電(diàn)樁支持以太網，4G或WIFI等方式(shì)接入互(hù)聯(lián)網(wǎng)，用(yòng)戶通過(guò)微(wēi)信，支付寶(bǎo)，雲閃(shǎn)付掃(sǎo)碼充(chōng)電(diàn)。

　　5.2應用場(cháng)所

　　適用於民用(yòng)建築，一(yī)般(bān)工業建(jiàn)築，居住小(xiǎo)區(qū)，實(shí)業單(dān)位，商業(yè)綜(zōng)合體(tǐ)，學校，園(yuán)區(qū)等(děng)充電(diàn)樁(zhuāng)模式(shì)的充電基礎設施(shī)設(shè)計。

　　5.3係(xì)統(tǒng)結構

係統分為四(sì)層：

　　1）即(jí)數據(jù)采(cǎi)集(jí)層(céng)，網絡傳輸層(céng)，數據層和客戶端(duān)層(céng)。

　　2）數據采(cǎi)集(jí)層：包括電(diàn)瓶(píng)車智能充電樁通訊協議(yì)為標(biāo)準modbus-rtu。電(diàn)瓶車智能充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)用(yòng)於(yú)采集(jí)充電回路(lù)的(dí)電力參數，並(bìng)進行電(diàn)能(néng)計量和保護。

　　3）網(wǎng)絡(luò)傳輸層：通(tōng)過(guò)4G網絡將(jiāng)數(shù)據(jù)上傳(chuán)至搭建(jiàn)好的數(shù)據庫服(fú)務(wù)器(qì)。

　　4）數據層(céng)：包(bāo)含(hán)應(yīng)用(yòng)服(fú)務器(qì)和(hé)數(shù)據服(fú)務器，應用服務器部署數(shù)據(jù)采集服(fú)務，WEB網站，數據服務器(qì)部署(shǔ)實時數據(jù)庫，歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，基礎數據(jù)庫。

　　5）應客戶(hù)端(duān)層(céng)：係(xì)統管理(lǐ)員(yuán)可在(zài)瀏(liú)覽(lǎn)器中(zhōng)訪問(wèn)電瓶(píng)車充電樁收(shōu)費平台(tái)。終端(duān)充電用戶通(tōng)過(guò)刷卡掃(sǎo)碼的(dí)方(fāng)式啟動充電。

　　小(xiǎo)區充電(diàn)平台功能主要(yào)涵(hán)蓋充電設施(shī)智能(néng)化(huà)大屏，實時(shí)監(jiān)控，交(jiāo)易(yì)管(guǎn)理(lǐ)，故(gù)障(zhàng)管(guǎn)理(lǐ)，統計(jì)分(fēn)析，基(jī)礎數據管理等(děng)功(gōng)能，同時為(wéi)運維(wéi)人(rén)員提(tí)供運維APP，充電(diàn)用(yòng)戶提供充電(diàn)小程序(xù)。

　　5.4安(ān)科瑞(ruì)充電樁雲(yún)平台(tái)係統功(gōng)能

　　5.4.1智(zhì)能化大(dà)屏

　　智能(néng)化大屏展(zhǎn)示(shì)站(zhàn)點(diǎn)分(fēn)布(bù)情(qíng)況(kuàng)，對(duì)設備狀態(tài)，設備使(shǐ)用(yòng)率(shuài)，充(chōng)電次數，充電時長，充電金額，充(chōng)電度數(shù)，充(chōng)電樁故障等(děng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)顯(xiǎn)示，同(tóng)時(shí)可查(chá)看每(měi)個站(zhàn)點的站點信息，充電樁列表(biǎo)，充(chōng)電(diàn)記錄，收益，能耗(hào)，故障(zhàng)記(jì)錄等。統一(yī)管(guǎn)理(lǐ)小(xiǎo)區(qū)充(chōng)電(diàn)樁，查(chá)看設(shè)備(bèi)使用率，合(hé)理分(fēn)配資(zī)源。

　　5.4.2實時監控

　　實(shí)時監視充電(diàn)設施運行狀況，主要(yào)包括充(chōng)電(diàn)樁運行狀態(tài)，回路狀(zhuàng)態(tài)，充(chōng)電過(guò)程(chéng)中(zhōng)的充電電(diàn)量，充(chōng)電電壓(yā)電(diàn)流(liú)，充電樁(zhuāng)告警信息(xī)等(děng)。

5.4.3交易管理

　　平台管理(lǐ)人(rén)員可管理充電(diàn)用戶賬(zhàng)戶(hù)，對其(qí)進(jìn)行(háng)賬戶(hù)進行充值(zhí)，退(tuì)款，凍結，注(zhù)銷等操作(zuò)，可(kě)查看小(xiǎo)區用(yòng)戶(hù)每日的充電交(jiāo)易(yì)詳細信息。

5.4.4故障(zhàng)管(guǎn)理

　　設備自動上(shàng)報故障(zhàng)信息(xī)，平(píng)台管(guǎn)理(lǐ)人員可通(tōng)過平(píng)台(tái)查(chá)看(kàn)故(gù)障(zhàng)信(xìn)息並進行(háng)派發(fā)處理，同(tóng)時運維(wéi)人員(yuán)可(kě)通(tōng)過運維(wéi)APP收(shōu)取(qǔ)故障(zhàng)推送，運維人員(yuán)在運(yùn)維工作完成後(hòu)將結(jié)果(guǒ)上報(bào)。充(chōng)電用(yòng)戶也可通(tōng)過充電小程序(xù)反(fǎn)饋現場(cháng)問題。

5.4.5統(tǒng)計(jì)分析(xī)

　　通過係(xì)統(tǒng)平(píng)台(tái)，從充電(diàn)站(zhàn)點，充電設施(shī)，，充(chōng)電(diàn)時間(jiān)，充電方式等不(bù)同角(jiǎo)度，查詢(xún)充(chōng)電交易統(tǒng)計信(xìn)息，能(néng)耗(hào)統計(jì)信息等。

5.4.6基礎數據(jù)管理(lǐ)

　　在係(xì)統(tǒng)平(píng)台(tái)建(jiàn)立運(yùn)營商戶(hù)，運(yùn)營(yíng)商可(kě)建立(lì)和(hé)管理其(qí)運營(yíng)所(suǒ)需站(zhàn)點(diǎn)和充電設施，維護充電設(shè)施信(xìn)息，價(jià)格(gé)策略，折扣(kòu)，優(yōu)惠(huì)活(huó)動(dòng)，同時(shí)可(kě)管理在綫卡(qiǎ)用(yòng)戶充值，凍(dòng)結和(hé)解(jiě)綁(bǎng)。

5.4.7運維APP

　　麵(miàn)向運維(wéi)人員使(shǐ)用，可(kě)以對站點和(hé)充電(diàn)樁(zhuāng)進行管(guǎn)理，能(néng)夠(gòu)進行(háng)故(gù)障閉環(huán)處理(lǐ)，查詢(xún)流(liú)量卡使(shǐ)用(yòng)情況(kuàng)，查(chá)詢(xún)充電\充值(zhí)情況，進行(háng)遠程(chéng)參數設置(zhì)，同時可接(jiē)收(shōu)故障(zhàng)推送

5.4.8充(chōng)電(diàn)小(xiǎo)程序(xù)

　　麵向(xiàng)充電(diàn)用(yòng)戶使(shǐ)用(yòng)，可查看(kàn)附(fù)近空閒設(shè)備，主(zhǔ)要(yào)包含掃碼(mǎ)充(chōng)電(diàn)，賬戶(hù)充(chōng)值，充(chōng)電(diàn)卡綁(bǎng)定，交(jiāo)易查(chá)詢，故障(zhàng)申訴等功能。

5.5係統硬件配置

　　6總結(jié)

　　麵(miàn)對越加嚴(yán)峻的碳(tàn)排放現狀，我(wǒ)國大力倡導(dǎo)能源(yuán)清潔化(huà)，電動汽(qì)車將(jiāng)是未(wèi)來新能(néng)源汽車(chē)的主(zhǔ)要(yào)發展方(fāng)向和推(tuī)廣(guǎng)產品，其普(pǔ)及(jí)和(hé)發展(zhǎn)已成(chéng)為未來的必然趨勢。但電動汽車作(zuò)為(wéi)一(yī)種(zhǒng)靈活(huó)的隨機負荷(hé)，大(dà)規(guī)模(mó)地(dì)接入運行電網充(chōng)電，對(duì)電(diàn)網(wǎng)的安(ān)全(quán)穩(wěn)定(dìng)和電(diàn)力(lì)需(xū)求(qiú)側管理(lǐ)提(tí)出了新的挑戰。首先介紹(shào)了(liǎo)電動汽車的發展背景(jǐng)，在(zài)電網充電(diàn)設(shè)備和電動(dòng)汽(qì)車(chē)越(yuè)加緊密(mì)聯(lián)係(xì)下研究電(diàn)動(dòng)汽車(chē)有序(xù)充電控(kòng)製管(guǎn)理(lǐ)的意(yì)義(yì)。接著分析了智(zhì)能電網下(xià)電(diàn)動(dòng)汽(qì)車的(dí)充電構(gòu)架，即(jí)感(gǎn)知層，網絡層，應用服務(wù)層。在此基礎(chǔ)上，對智能電網(wǎng)下(xià)的電(diàn)力需(xū)求(qiú)側管(guǎn)理(lǐ)進(jìn)行了(liǎo)概念介紹和(hé)意義闡述，並對(duì)電力(lì)需求(qiú)側(cè)管(guǎn)理的四個主要(yào)手(shǒu)段進行了分(fēn)析(xī)，由此引(yǐn)入(rù)了(liǎo)峰穀電價的經濟手段對(duì)電(diàn)動(dòng)汽車的(dí)充電(diàn)行為進行引導(dǎo)。同時(shí)引入(rù)了(liǎo)麵(miàn)向(xiàng)電力(lì)消(xiāo)費者的(dí)守約(yuē)激勵係(xì)數，加大(dà)經(jīng)濟手段(duàn)的吸引力(lì)和(hé)價(jià)格杠杆(gān)作用(yòng)，從而增加(jiā)了(liǎo)電動汽車(chē)充電負荷的(dí)可(kě)預(yù)計(jì)性和(hé)可控性(xìng)，以此得(dé)到了雙(shuāng)重(zhòng)約束(shù)條(tiáo)件(jiàn)下的(dí)電(diàn)動汽車有(yǒu)序(xù)充電(diàn)策略。

　　參(cān)考文(wén)獻：

　　[1] 李(lǐ)琴(qín).基於(yú)峰穀電(diàn)價的(dí)電動汽車有序(xù)充電(diàn)策略(lüè)

　　[2] 張晨曦.電(diàn)動汽(qì)車入網技(jì)術(shù)及社會綜(zōng)合(hé)效益研究

　　[3] 安科瑞(ruì)企業微(wēi)電網設(shè)計與(yǔ)應用手(shǒu)冊.2022.05版