一、概述

隨著新能源汽車(chē)行業(yè)的迅速發(fā)展，電動(dòng)汽車(chē)的廣泛使用已成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。然而，這種增長(zhǎng)也帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)，尤其是在充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及其與電網(wǎng)互動(dòng)方面。變電站區(qū)域充電樁運(yùn)行協(xié)調(diào)自動(dòng)控制的方法和研究成為解決這些問(wèn)題的關(guān)鍵。本文旨在通過(guò)分析當(dāng)前的研究進(jìn)展和技術(shù)應(yīng)用，探討如何有效實(shí)現(xiàn)變電站區(qū)域充電樁的運(yùn)行協(xié)調(diào)自動(dòng)控制，以降低網(wǎng)損、負(fù)荷波動(dòng)與峰谷差，并解決三相不平衡問(wèn)題。

要了解變電站區(qū)域充電樁運(yùn)行協(xié)調(diào)自動(dòng)控制的核心目標(biāo)在于優(yōu)化能源管理，提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。在這一背景下，光伏發(fā)電與充電樁的結(jié)合成為了一種創(chuàng)新的解決方案。發(fā)電不僅可以為充電樁提供綠色能源，還有助于緩解傳統(tǒng)電網(wǎng)在高峰時(shí)段的壓力。例如，在光照充足的白天，光伏發(fā)電可以滿(mǎn)足部分充電樁的能量需求，減少對(duì)電網(wǎng)的依賴(lài)，從而降低電網(wǎng)的負(fù)荷。

為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，研究團(tuán)隊(duì)提出了基于能量均衡的無(wú)線協(xié)調(diào)控制技術(shù)。這種技術(shù)利用無(wú)線通信實(shí)現(xiàn)充電樁之間的信息交換和協(xié)調(diào)，確保各個(gè)充電樁能夠根據(jù)實(shí)時(shí)的電網(wǎng)狀況和用戶(hù)需求動(dòng)態(tài)調(diào)整充電功率。例如，當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷較高時(shí)，控制系統(tǒng)可以自動(dòng)降低充電樁的輸出功率；而在電網(wǎng)負(fù)荷較低時(shí)，則可以提高充電功率，從而實(shí)現(xiàn)能量的優(yōu)分配。

二、安科瑞充電樁收費(fèi)運(yùn)營(yíng)云平臺(tái)系統(tǒng)選型方案

2.1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。

2.2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)。

2.3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。

2.4安科瑞充電樁云平臺(tái)系統(tǒng)功能

2.4.1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。

2.4.2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。

2.4.3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。

2.3.3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。

2.3.4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。

2.3.5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。

2.3.6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。

2.3.7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。

2.3.8系統(tǒng)硬件配置

三、結(jié)論與展望

電動(dòng)汽車(chē)有效解決了能源和環(huán)境危機(jī)問(wèn)題，電動(dòng)汽車(chē)的電能補(bǔ)給站是充電樁，因此充電樁屬于一種新的負(fù)荷類(lèi)型，靈活性較強(qiáng)，充電樁的大范圍使用，導(dǎo)致電網(wǎng)存在峰+峰的沖擊，還會(huì)導(dǎo)致局部停電，為此，研究一種變電站區(qū)域充電樁運(yùn)行協(xié)調(diào)自動(dòng)控制方法，合理控制充電樁運(yùn)行，降低網(wǎng)損與負(fù)荷波動(dòng)，緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力。

審核編輯 黃宇