一、概述

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

要了解變電站區(qū)域充電樁運行協(xié)調(diào)自動控制的核心目標(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)在高峰時段的壓力。例如，在光照充足的白天，光伏發(fā)電可以滿足部分充電樁的能量需求，減少對電網(wǎng)的依賴，從而降低電網(wǎng)的負荷。

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

二、安科瑞充電樁收費運營云平臺系統(tǒng)選型方案

2.1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(wù)、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(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。

2.2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。

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)，并進行電能計量和保護。

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、實時監(jiān)控、交易管理、故障管理、統(tǒng)計分析、基礎(chǔ)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。

2.4安科瑞充電樁云平臺系統(tǒng)功能

2.4.1智能化大屏

智能化大屏展示站點分布情況，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(shè)備使用率，合理分配資源。

2.4.2實時監(jiān)控

實時監(jiān)視充電設(shè)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。

2.4.3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。

2.3.3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。

2.3.4統(tǒng)計分析

通過系統(tǒng)平臺，從充電站點、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)計信息、能耗統(tǒng)計信息等。

2.3.5基礎(chǔ)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(shè)施，維護充電設(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。

2.3.6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(shè)置，同時可接收故障推送。

2.3.7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。

2.3.8系統(tǒng)硬件配置

三、結(jié)論與展望

電動汽車有效解決了能源和環(huán)境危機問題，電動汽車的電能補給站是充電樁，因此充電樁屬于一種新的負荷類型，靈活性較強，充電樁的大范圍使用，導(dǎo)致電網(wǎng)存在峰+峰的沖擊，還會導(dǎo)致局部停電，為此，研究一種變電站區(qū)域充電樁運行協(xié)調(diào)自動控制方法，合理控制充電樁運行，降低網(wǎng)損與負荷波動，緩解電網(wǎng)調(diào)峰壓力。

審核編輯 黃宇