一、概述

近年來，隨著能源轉(zhuǎn)型和環(huán)境保護需求的提升，分布式光伏發(fā)電與電動汽車充電設施的協(xié)同發(fā)展逐漸成為研究熱點。分時電價作為調(diào)節(jié)電力供需、引導用戶合理用電的有效機制，在光伏出力園區(qū)電動汽車有序充電策略中扮演著重要角色。本文旨在探討分時電價背景下，如何優(yōu)化光伏出力園區(qū)電動汽車的有序充電策略，以實現(xiàn)電網(wǎng)負荷平衡、提高電能利用效率，并促進電動汽車的廣泛應用。

了解分時電價的基本概念是至關(guān)重要的。分時電價，顧名思義，是根據(jù)24小時的不同時段，制定不同電價水平的機制。這種電價制度的設計初衷在于刺激和鼓勵電力用戶錯峰用電，通過經(jīng)濟手段引導用戶在電力系統(tǒng)負荷較低時段使用電力，從而達到移峰填谷的效果。對于光伏出力園區(qū)而言，這意味著可以通過合理安排電動汽車的充電時間，來降低充電成本，同時減輕電網(wǎng)高峰時段的壓力。

在光伏出力方面，光伏出力系數(shù)是一個關(guān)鍵參數(shù)，它代表了光伏系統(tǒng)實際輸出電能與理論大輸出電能之比。影響光伏出力的因素眾多，包括光照條件、溫度、光伏電池組件的轉(zhuǎn)換效率等。為了提高光伏系統(tǒng)的利用效率，需要采取一系列措施，如選擇高效率的光伏電池組件、合理設計光伏系統(tǒng)的并網(wǎng)方案和組件布局等。這些措施有助于大化光伏系統(tǒng)的實際輸出電能，為電動汽車充電提供更多的綠色能源。

針對電動汽車有序充電策略，其核心在于滿足充電需求的同時，通過經(jīng)濟或技術(shù)手段引導電動汽車在電網(wǎng)負荷較低的時段進行充電。這樣不僅能減少對電網(wǎng)的沖擊，還能有效利用夜間等低負荷時段的電力資源。有序充電策略的實施，需要綜合考慮電動汽車用戶的充電習慣、電網(wǎng)的負荷特性以及光伏出力的波動性。例如，可以在夜間低谷電價時段鼓勵用戶充電，而在白天高峰時段限制充電，以此來平衡電網(wǎng)負荷。

在具體實施有序充電策略時，還需要考慮到電動汽車的充電特性。電動汽車的充電過程可以分為快充和慢充兩種方式，不同的充電方式對電網(wǎng)的影響也有所不同。快充雖然可以在短時間內(nèi)為電動汽車補充大量電能，但可能會在短時間內(nèi)造成較大的電網(wǎng)負荷。因此，在實施有序充電策略時，需要對快充和慢充的時段進行合理安排，避免在電網(wǎng)負荷高峰時段集中充電。

二、安科瑞充電樁收費運營云平臺助力有序充電開展

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、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。

2.2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。

2.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

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。

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。

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。

2.4.2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。

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。

2.4.4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。

2.4.5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。

2.4.6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。

2.4.7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。

2.4.8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。

2.5系統(tǒng)硬件配置

三、總結(jié)

在分時電價背景下，結(jié)合光伏出力園區(qū)的特點，提出了一系列電動汽車有序充電策略。包括基于價格信號的充電優(yōu)化模型、充電系統(tǒng)設計與集成優(yōu)化、光伏電源與電動汽車充電集成以及測試與驗證等方面。

基于價格信號的充電優(yōu)化模型，根據(jù)分時電價信息調(diào)整充電功率和時間，實現(xiàn)充電成本化和電網(wǎng)負荷平衡。用戶可在低谷時段適當提高充電功率，加快充電速度，高峰時段降低充電功率或暫停充電，以充分利用低電價時段的電力資源，同時緩解電網(wǎng)負荷。

充電系統(tǒng)設計與集成優(yōu)化方面，利用峰谷電價差異引導用戶在低谷時段充電，降低成本提率。采用智能充電管理系統(tǒng)實時監(jiān)測車輛充電狀態(tài)，調(diào)整充電功率，提高充電速度和效率。

光伏電源與電動汽車充電集成，促進充電效率提升，降低充電成本。集成系統(tǒng)相比傳統(tǒng)充電方式效率提升顯著，智能充電管理系統(tǒng)在提升充電效率方面發(fā)揮重要作用。同時，集成系統(tǒng)充電成本較傳統(tǒng)方式降低，光伏電源的應用降低了能源采購成本。

審核編輯 黃宇