更新時(shí)間(jiān)：2023-05-08 點擊(jī)次數： 1557次(cì)
摘要(yào)：隨著(zhuó)我國(guó)能源戰略發展以(yǐ)及(jí)低碳行(háng)動(dòng)的(dí)實施，電動汽車已逐步(bù)廣(guǎng)泛應(yīng)用，而(ér)電(diàn)動(dòng)汽(qì)車的應(yīng)用(yòng)非(fēi)常(cháng)符合當今社會(huì)對(duì)環保(bǎo)意(yì)識的要(yào)求，以及有(yǒu)效(xiào)節省(shěng)化石燃料的(dí)消(xiāo)耗。由(yóu)於其無(wú)汙染(rǎn)排放的優(yōu)點以(yǐ)及政府(fǔ)部(bù)門(mén)的關注，電(diàn)動汽(qì)車(chē)將成為(wéi)以後出(chū)行的(dí)重要(yào)交通(tōng)工(gōng)具。由於(yú)大(dà)批(pī)的(dí)電(diàn)車(chē)作為(wéi)負荷(hé)隨機(jī)接到(dào)電(diàn)網中進(jìn)行(háng)充電，務必(bì)會給輸配(pèi)電(diàn)網(wǎng)絡(luò)造成(chéng)不(bù)小(xiǎo)的衝擊(jī)，嚴重影響其經(jīng)濟(jì)效(xiào)益和電力品質，有(yǒu)時(shí)甚至(zhì)影響其(qí)安(ān)全平穩(wěn)的運行。本文主要(yào)從電動汽車無序充(chōng)電對(duì)電網的(dí)影(yǐng)響入(rù)手(shǒu)，分(fēn)析(xī)目前有序充(chōng)電調(tiáo)度(dù)對策(cè)的(dí)研究(jiū)現(xiàn)狀(zhuàng)。
關(guān)鍵詞(cí)：新(xīn)能(néng)源(yuán)；電動汽(qì)車；充電樁；有(yǒu)序(xù)充電；分時(shí)共(gòng)享；電(diàn)網，剩餘(yú)電流動作保護(hù)器(qì)；變壓(yā)器(qì)負載率(shuài)；輸(shū)電網絡(luò)
0引言
在(zài)當(dāng)下生(shēng)活中汽(qì)車已(yǐ)經(jīng)日漸(jiàn)普及，成為(wéi)老百(bǎi)姓們在(zài)上(shàng)班(bān)，旅(lǚ)行(háng)等(děng)活動(dòng)中十分(fēn)重要的出行(háng)工(gōng)具之(zhī)一(yī)。從汽(qì)車起初生產以及使用至今(jīn)，使(shǐ)用的能源絕(jué)大多數皆(jiē)為(wéi)石油。但隨著作為(wéi)消耗(hào)能(néng)源(yuán)之一的石(shí)油(yóu)的大量使用，使其資源日(rì)益減少，而(ér)且(qiě)對(duì)環境業產生(shēng)了(liǎo)比較重大(dà)的影響，因此(cǐ)節約能源(yuán)開發新能源，低碳行動成(chéng)為(wéi)現如(rú)今人類(lèi)麵臨(lín)的重(zhòng)大問(wèn)題(tí)。人(rén)類需要(yào)在滿(mǎn)足人民(mín)需求的(dí)同時保護環境節約資(zī)源(yuán)，使三者達到(dào)一種相(xiāng)互(hù)促進相互製(zhì)約(yuē)的程度(dù)。因此(cǐ)世(shì)界上諸多國(guó)家把目光轉移(yí)到一(yī)種(zhǒng)時(shí)代的產(chǎn)物：電(diàn)動汽車，它是目(mù)前全球應(yīng)對能(néng)源(yuán)緊缺，低(dī)碳環保以及(jí)發展的(dí)重(zhòng)要研究領域。隨著(zhuó)電(diàn)動汽車的(dí)大(dà)量生產與(yǔ)使用(yòng)，我們麵臨著更加嚴峻(jùn)的(dí)挑戰。例如(rú)晚間(jiān)六點之後正(zhèng)值供(gōng)電(diàn)高峰(fēng)期(qī)，而此(cǐ)時的(dí)電(diàn)動汽(qì)車車(chē)主在下班(bān)後又(yòu)需要(yào)為電動汽(qì)車充電(diàn)，於是大(dà)量的電(diàn)動汽車(chē)作為負載無序隨機的接(jiē)入電(diàn)網(wǎng)，勢(shì)必(bì)會出現(xiàn)"峰上(shàng)加(jiā)峰"的(dí)現象。但(dàn)因為(wéi)電動(dòng)汽(qì)車(chē)的電池(chí)特(tè)點，使用方法，充電(diàn)類型和電動車(chē)主(zhǔ)的充電習(xí)慣(guàn)等都不一(yī)樣(yàng)，所以(yǐ)這些(xiē)電(diàn)動(dòng)汽車(chē)通(tōng)常都是(shì)隨(suí)意(yì)的(dí)接(jiē)入電網(wǎng)上無(wú)序(xù)的充(chōng)電(diàn)。這勢必會(huì)使電(diàn)網的(dí)電(diàn)壓(yā)偏移(yí)變(biàn)大(dà)，影響電網(wǎng)的電(diàn)能質量，進而影響電(diàn)網的(dí)經濟(jì)性以及(jí)用戶(hù)的充(chōng)電費用情(qíng)況(kuàng)。因(yīn)此對電(diàn)動汽車進行有(yǒu)序(xù)充(chōng)電可以(yǐ)有效降(jiàng)低(dī)對(duì)電網(wǎng)造(zào)成的壓力(lì)。本文(wén)從目(mù)前(qián)對電(diàn)動汽(qì)車隨(suí)機無(wú)序(xù)充電(diàn)對(duì)電網(wǎng)帶(dài)來的(dí)影(yǐng)響的研究出發(fā)，總(zǒng)結(jié)了(liǎo)目(mù)前對電(diàn)動汽車有序充電(diàn)研究(jiū)的(dí)現狀及存在(zài)的(dí)問題，並(bìng)對常用(yòng)的(dí)優化方法，算法以及需要的(dí)目標函(hán)數進(jìn)行(háng)總結(jié)，可(kě)以對未來電車(chē)規(guī)模化充(chōng)電深(shēn)入研(yán)究帶來(lái)參(cān)考和(hé)借鑒。
1電(diàn)動汽車(chē)無序充(chōng)電(diàn)對電網的(dí)影(yǐng)響
隨著(zhuó)電動(dòng)汽車(chē)使(shǐ)用數(shù)量的增多(duō)，大(dà)規(guī)模的電(diàn)車(chē)隨機充電(diàn)隨(suí)之而來(lái)。對電力(lì)係(xì)統穩(wěn)定(dìng)性(xìng)帶來(lái)不(bù)小的影響，主(zhǔ)要包(bāo)括(kuò)：（1）電(diàn)力係(xì)統峰值負(fù)荷增加(jiā)。電動汽車作為(wéi)新型負荷接入(rù)電(diàn)網，且大多數在晚(wǎn)間峰值高(gāo)漲(zhǎng)期(qī)充(chōng)電(diàn)，無疑(yí)給(gěi)電(diàn)力係(xì)統(tǒng)帶來新的(dí)負擔，導致峰穀差值大(dà)；（2）電(diàn)能品質的影響。電動汽車的充(chōng)電(diàn)係(xì)統(tǒng)往(wǎng)往(wǎng)采用非綫性(xìng)電力(lì)電子(zǐ)設(shè)備，會(huì)生成(chéng)或多(duō)或少的(dí)諧(xié)波(bō)電流(liú)，這些諧(xié)波會對(duì)電網(wǎng)中器(qì)件(jiàn)造成損耗(hào)，對電(diàn)機(jī)進(jìn)行磨損使其減少壽(shòu)命(mìng)，使部分變(biàn)壓器(qì)內(nèi)部(bù)的溫(wēn)度(dù)時而升(shēng)高(gāo)，其(qí)他零器(qì)件(jiàn)磨損降(jiàng)低(dī)使用(yòng)效率(shuài)；（3）使(shǐ)配(pèi)電網(wǎng)的(dí)優化(huà)調度(dù)麵臨新的(dí)挑戰。為(wéi)了(liǎo)滿(mǎn)足大量電車(chē)的充(chōng)電和(hé)用(yòng)戶的(dí)需求，在配(pèi)電網(wǎng)中增(zēng)加大量(liáng)充電的基礎(chǔ)設施(shī)勢必會改變配電(diàn)網的結(jié)構(gòu)，因(yīn)此需要(yào)對(duì)配電網進行優化並(bìng)對特(tè)性(xìng)進(jìn)行(háng)升級(jí)，從(cóng)而滿足需求。影(yǐng)響(xiǎng)電(diàn)動汽車(chē)接入電(diàn)網充電(diàn)的因素有：汽車續(xù)航(háng)能(néng)力(lì)不(bù)同；價(jià)格(gé)不(bù)同(tóng)種類(lèi)不(bù)同(tóng)的電車(chē)其電池種(zhǒng)類也(yě)不(bù)相(xiāng)同，很(hěn)大(dà)的(dí)影響(xiǎng)電車充電的時間(jiān)以及效(xiào)率(shuài)；（4）汽車行駛裏程(chéng)。電動汽車(chē)行駛裏程(chéng)是不(bù)確(què)定因(yīn)素，若(ruò)每日行(háng)駛時間(jiān)過長，行(háng)駛(shǐ)裏程大(dà)，則接(jiē)入電(diàn)網(wǎng)充電(diàn)的(dí)持續時間(jiān)也會更(gēng)長，進(jìn)而(ér)影響(xiǎng)電(diàn)網負荷的持(chí)續變(biàn)化(huà)；（5）汽(qì)車保有量(liáng)及不同(tóng)用(yòng)途(tú)。不同(tóng)城(chéng)市電(diàn)動汽(qì)車(chē)的數(shù)量也(yě)不(bù)盡相同(tóng)，電動汽(qì)車基(jī)數大則對(duì)電網(wǎng)影響更(gēng)大(dà)，根據(jù)電動汽(qì)車用(yòng)途的不同充電(diàn)時(shí)間(jiān)段也不(bù)相(xiāng)同。同時(shí)也包(bāo)括電(diàn)動汽(qì)車車主(zhǔ)個人(rén)習慣(guàn)，當(dāng)地電價政策等(děng)等都是影響電動汽車充(chōng)電(diàn)的因素(sù)。電動(dòng)汽(qì)車不同(tóng)於(yú)其他負(fù)荷，其具有(yǒu)隨機性(xìng)，因(yīn)此(cǐ)需(xū)要充分考慮(lǜ)影響其變化(huà)的因素，並建(jiàn)立理想的(dí)負荷概(gài)率模型(xíng)，才(cái)可(kě)以更真(zhēn)實(shí)的模(mó)擬電動汽車無(wú)序充(chōng)電(diàn)並研究(jiū)其對電網造成(chéng)的(dí)影響。因(yīn)此(cǐ)目前研究電(diàn)動汽(qì)車(chē)充電對電網影響通(tōng)常選取不同(tóng)的(dí)隨機變(biàn)量通(tōng)過蒙特卡(qiǎ)洛(luò)仿真方法進行建(jiàn)模，得出(chū)電動(dòng)汽(qì)車(chē)充(chōng)電功(gōng)率負荷(hé)概(gài)率(shuài)模型，進(jìn)而與原負荷(hé)曲(qū)綫進行疊(dié)加比較(jiào)，分析(xī)其對電網(wǎng)造成的影響。還(huán)可(kě)以通過(guò)對配(pèi)電(diàn)係統(tǒng)進行(háng)潮流計算，通(tōng)過接(jiē)入建模得出(chū)的電動汽車(chē)負荷(hé)分(fēn)析不(bù)同情況(kuàng)下(xià)電動汽(qì)車(chē)充電對電(diàn)力係(xì)統電(diàn)壓及網(wǎng)絡損耗的仿真(zhēn)結果，說明電動(dòng)汽車充(chōng)電對(duì)配(pèi)電網(wǎng)的影(yǐng)響。通常選取IEEE33標(biāo)準(zhǔn)配(pèi)電係統作(zuò)為研究對(duì)象，如(rú)圖(tú)1所示。保有量及不同(tóng)用途。不同(tóng)城市電(diàn)動汽車的(dí)數量也(yě)不(bù)盡相同(tóng)，電動(dòng)汽(qì)車(chē)基數大則對電(diàn)網(wǎng)影響(xiǎng)更大(dà)，根(gēn)據電動汽車用途(tú)的不(bù)同充(chōng)電時(shí)間段也(yě)不(bù)相同。同(tóng)時也包括電動(dòng)汽(qì)車車(chē)主個人(rén)習(xí)慣(guàn)，當地(dì)電價(jià)政策等等都(dū)是(shì)影響(xiǎng)電動汽(qì)車充(chōng)電(diàn)的因素。電動汽車不同於其他(tā)負荷，其具有隨(suí)機(jī)性(xìng)，因(yīn)此需要充分(fēn)考(kǎo)慮影響其(qí)變化(huà)的(dí)因(yīn)素(sù)，並建立(lì)理想的負荷概率模(mó)型，才可(kě)以更(gēng)真實的模擬電(diàn)動汽(qì)車(chē)無(wú)序(xù)充電並研究其(qí)對(duì)電(diàn)網造(zào)成的影(yǐng)響。因(yīn)此目前研究電(diàn)動(dòng)汽車(chē)充電對電網(wǎng)影(yǐng)響(xiǎng)通(tōng)常選取不同(tóng)的(dí)隨機(jī)變(biàn)量通(tōng)過蒙(mēng)特卡洛(luò)仿真方(fāng)法(fǎ)進行(háng)建模(mó)，得(dé)出電動汽車(chē)充電功率負荷(hé)概(gài)率模(mó)型，進(jìn)而與(yǔ)原負(fù)荷(hé)曲(qū)綫(xiàn)進行疊加比較，分析其對(duì)電(diàn)網造(zào)成的(dí)影(yǐng)響。還可(kě)以(yǐ)通過(guò)對(duì)配(pèi)電係統(tǒng)進(jìn)行潮(cháo)流計(jì)算，通過接入建(jiàn)模(mó)得(dé)出的電動(dòng)汽車負(fù)荷(hé)分(fēn)析不(bù)同情(qíng)況(kuàng)下(xià)電(diàn)動汽車充(chōng)電對電力係統電(diàn)壓及(jí)網(wǎng)絡損耗的仿真結果，說(shuō)明電(diàn)動汽車(chē)充(chōng)電對(duì)配電網的影(yǐng)響。通常選(xuǎn)取(qǔ)IEEE33標(biāo)準(zhǔn)配電係(xì)統作為(wéi)研究對(duì)象，如圖1所示。
圖1 IEEE33節點配(pèi)電網係統
蘇(sū)小(xiǎo)林(lín)張(zhāng)豔娟(juān)等人(rén)對(duì)影響充電負荷(hé)的(dí)充(chōng)電(diàn)行為(wéi)，停(tíng)車(chē)時(shí)間(jiān)，電(diàn)池荷電狀態(tài)因素進行分析，利用分類分區(qū)法(fǎ)將預(yù)測區域進(jìn)行(háng)空(kōng)間劃(huá)分，建立(lì)不(bù)同類(lèi)型車輛(liàng)在(zài)不同(tóng)地(dì)點充電的概率模(mó)型，進而得(dé)出(chū)進行(háng)充電引導(dǎo)，則會使(shǐ)峰(fēng)穀(gǔ)差增(zēng)加，影響電(diàn)網(wǎng)的(dí)穩(wěn)定運(yùn)行(háng)；王輝，文(wén)福(fú)拴(shuān)，辛建波等人基(jī)於(yú)美(měi)國(guó)交(jiāo)通(tōng)部統(tǒng)計的(dí)家庭(tíng)車(chē)輛行駛調(tiáo)查(chá)數進行擬合，並分別(bié)考(kǎo)慮(lǜ)充(chōng)電功率等因素(sù)通(tōng)過蒙(mēng)特卡洛方法(fǎ)得出隨機無(wú)序充電(diàn)，V2G模(mó)式下的(dí)充電負(fù)荷曲綫；並通(tōng)過美國PG&E 69節點(diǎn)配(pèi)電(diàn)係(xì)統(tǒng)為(wéi)例說(shuō)明(míng)了無(wú)序隨(suí)機充電(diàn)造(zào)成的(dí)峰上加峰現象其其他不(bù)良影響。李惠玲(líng)，白曉(xiǎo)民(mín)以某(mǒu)個(gè)城(chéng)市(shì)的10kv配電網綫路為(wéi)對(duì)象，通(tōng)過分(fēn)析(xī)建(jiàn)立(lì)負(fù)荷曲綫得(dé)出(chū)隨著(zhuó)電動(dòng)汽(qì)車滲(shèn)透(tòu)率增(zēng)加，配(pèi)電(diàn)網(wǎng)在原(yuán)有(yǒu)負荷(hé)的基礎上，峰值(zhí)進一(yī)步變大(dà)，較大負(fù)載率增加(jiā)。王(wáng)姝(shū)凝(níng)，楊(yáng)少兵從饋綫負荷(hé)，電(diàn)壓偏移，和(hé)網絡損耗這(zhè)三(sān)主要方(fāng)麵深(shēn)入(rù)研究(jiū)了(liǎo)充(chōng)電負荷對配(pèi)電(diàn)網(wǎng)的(dí)負麵影(yǐng)響，且將(jiāng)有(yǒu)序充電策(cè)略與無序充電策略各(gè)自對配電網不同(tóng)類型(xíng)的(dí)車輛充(chōng)電(diàn)對電網造(zào)成(chéng)的影響，得出(chū)該(gāi)地區(qū)若不的(dí)影響進行了(liǎo)對(duì)比。
2 電動汽(qì)車有(yǒu)序充電研究現(xiàn)狀
2.1 有序充(chōng)電(diàn)研(yán)究過(guò)程考慮(lǜ)的(dí)目標函(hán)數
在對目(mù)前有(yǒu)關(guān)電動(dòng)汽(qì)車有序(xù)研究(jiū)的文(wén)獻總結發(fā)現，主要(yào)通(tōng)過幾個(gè)方(fāng)麵來(lái)對(duì)充(chōng)電的目標進行(háng)控製，這(zhè)幾個方麵(miàn)也是從用戶(hù)個人角(jiǎo)度以(yǐ)及電網(wǎng)角度進(jìn)行考(kǎo)慮。
（1）電網(wǎng)峰(fēng)穀負(fù)荷(hé)差(chà)較(jiào)小(xiǎo)化
目標函(hán)數為日較大負(fù)荷(hé)減去(qù)日(rì)較(jiào)小負荷(hé)。電動汽車(chē)無序充(chōng)電，對(duì)電網所產(chǎn)生(shēng)重要(yào)的負麵(miàn)影(yǐng)響便是(shì)"峰(fēng)上加峰"現象，因(yīn)此(cǐ)可以以電網(wǎng)峰(fēng)穀(gǔ)差為目標(biāo)函(hán)數。
（2）總(zǒng)負荷曲綫方差較小(xiǎo)目標(biāo)函數(shù)為(wéi)保持時段(duàn)的(dí)負(fù)荷(hé)總數(shù)減(jiǎn)去日平均(jūn)負荷(hé)之(zhī)後(hòu)的平(píng)方較(jiào)
小化(huà)。
（3）用(yòng)戶充電費(fèi)用(yòng)較(jiào)小
與(yǔ)用(yòng)戶充(chōng)電費(fèi)用(yòng)有關的(dí)因(yīn)素(sù)有該(gāi)時段的電(diàn)價(jià)，充電(diàn)的(dí)時(shí)長(cháng)，車輛的充(chōng)電(diàn)功(gōng)率，車(chē)輛的(dí)總數以(yǐ)及(jí)第幾(jī)輛車是否(fǒu)充電等因(yīn)素有關。
（4）充電曲綫峰值(zhí)較小
部(bù)分(fēn)地區(qū)存在汽(qì)車(chē)保(bǎo)有(yǒu)量(liáng)大，電動汽車(chē)規(guī)模(mó)大，如(rú)果(guǒ)集(jí)中(zhōng)充電會使一(yī)天的某一(yī)時刻(kè)負(fù)荷(hé)突(tū)然(rán)急劇變(biàn)大(dà)，導致該(gāi)地區超負(fù)荷，因此要保證在高(gāo)峰(fēng)期時(shí)充(chōng)電(diàn)負荷曲綫(xiàn)峰值非常(cháng)小，以(yǐ)保證(zhèng)供電(diàn)區域電(diàn)網電(diàn)力設備的(dí)安(ān)全穩(wěn)定(dìng)運行(háng)。
（5）電動(dòng)汽(qì)車(chē)的(dí)充電完成時(shí)間(jiān)較(jiào)小
電動汽車在停(tíng)留(liú)時間(jiān)內(nèi)接入(rù)電網進而進行充(chōng)電，若(ruò)提前完成充(chōng)電既可(kě)提(tí)高(gāo)用戶需求(qiú)度進而(ér)激勵(lì)用戶配合調度，同(tóng)時(shí)也可(kě)提升充電(diàn)的效(xiào)率，因此(cǐ)充電時間也(yě)可(kě)為一個目標(biāo)。
（6）充(chōng)電站的(dí)運營(yíng)經濟(jì)效(xiào)益較大化
與充(chōng)電站的運營經濟有關(guān)的(dí)因素有(yǒu)充電機(jī)的(dí)在哪一時(shí)間(jiān)段是否進行開(kāi)關機的(dí)控製方案(àn)有關(guān)。
2.2 有(yǒu)序充電(diàn)研究(jiū)過程考慮的(dí)約(yuē)束(shù)條件
2.2.1 電動汽車的充(chōng)電(diàn)量
電動(dòng)汽(qì)車(chē)充電後的(dí)電(diàn)量(liáng)應大於等於起始電(diàn)量。
2.2.2 用(yòng)戶(hù)充(chōng)電時間
用(yòng)戶(hù)給電(diàn)動汽(qì)車(chē)充電(diàn)的啟動時(shí)間(jiān)應(yīng)大(dà)於等(děng)於用戶(hù)後(hòu)麵駕(jià)車返回家(jiā)的(dí)時(shí)間(jiān)，且小於(yú)等於(yú)用戶汽車(chē)充(chōng)電的完成時(shí)間(jiān)；用戶(hù)給電(diàn)車(chē)充(chōng)電的(dí)啟動時間(jiān)與(yǔ)充電(diàn)時間(jiān)的總和(hé)應小於(yú)等(děng)於(yú)用戶(hù)下一(yī)階(jiē)段(duàn)出行(háng)的(dí)時間(jiān)，即(jí)不(bù)耽(dān)誤用戶正(zhèng)常出行。
2.2.3 充(chōng)電過程(chéng)的費用(yòng)較小
由於電動(dòng)汽車(chē)有(yǒu)序(xù)充電是(shì)一個對使電(diàn)網(wǎng)影響和(hé)很小(xiǎo)的優化調度策(cè)略，需(xū)要用戶(hù)配合其(qí)調度(dù)達到(dào)雙贏，因(yīn)此(cǐ)使車主在(zài)采用優(yōu)化(huà)有序充電(diàn)策略後(hòu)支出費用(yòng)比之(zhī)前的無(wú)序(xù)充(chōng)電(diàn)費用小，才能大(dà)力度(dù)鼓勵(lì)用戶配合有(yǒu)序充電，因此充(chōng)電過程(chéng)的(dí)支出費(fèi)用(yòng)也是(shì)需要考慮(lǜ)的因素之一。
2.2.4 地區(qū)基(jī)本負荷(hé)保持一定
有序充電是(shì)一(yī)種(zhǒng)調(tiáo)度手段(duàn)，通過這(zhè)種手段(duàn)可(kě)以使(shǐ)電動(dòng)汽(qì)車避免(miǎn)在高(gāo)峰(fēng)期給(gěi)電網(wǎng)帶(dài)來的峰(fēng)上(shàng)加(jiā)峰現(xiàn)象，同時也避免(miǎn)大部分用(yòng)戶(hù)避開高(gāo)峰(fēng)期進(jìn)行充電而出現(xiàn)的(dí)第二高峰期，但應保(bǎo)持(chí)原負荷(hé)不變(biàn)，即(jí)不影響用戶生活(huó)及(jí)正常行動之外進(jìn)行合(hé)理(lǐ)“減負"。
2.2.5 配(pèi)電網(wǎng)負(fù)荷(hé)上(shàng)限
配電(diàn)網的(dí)負荷很大上(shàng)限(xiàn)也應是約束條(tiáo)件(jiàn)之一，即地區(qū)原(yuán)基(jī)礎負荷與電(diàn)車(chē)充(chōng)電(diàn)產生的負荷應(yīng)小於電(diàn)力網(wǎng)所(suǒ)能承(chéng)受的負(fù)荷較大值。
2.2.6 綫路(lù)熱負荷約(yuē)束(shù)
電(diàn)力係統中(zhōng)部件(jiàn)的較大熱(rè)載荷，即流(liú)過該(gāi)部件視在輸出(chū)功(gōng)率與其(qí)發電機額(é)定(dìng)運行輸出(chū)功(gōng)率之間(jiān)的差值。通(tōng)常(cháng)考慮(lǜ)串聯(lián)變壓(yā)器綫(xiàn)路(lù)的(dí)較大(dà)熱負(fù)荷(hé)，即綫路(lù)熱(rè)負(fù)荷(hé)要小(xiǎo)於(yú)等(děng)於綫路(lù)的較大熱(rè)負荷。
2.2.7 區(qū)域內(nèi)充(chōng)電樁數量約束
考(kǎo)慮(lǜ)到轄(xiá)區範圍(wéi)內(nèi)的充(chōng)電樁(zhuāng)總量(liáng)限(xiàn)製，如(rú)果單位(wèi)範(fàn)圍(wéi)內電(diàn)動汽車(chē)充電總量(liáng)過(guò)大，將(jiāng)會(huì)產生等(děng)待充電(diàn)的時(shí)段過(guò)長(cháng)現象，嚴重影響用戶(hù)正(zhèng)常(cháng)使用(yòng)，因(yīn)此需(xū)要(yào)考慮充電(diàn)樁數量。
劉星(xīng)平(píng)，李(lǐ)世(shì)軍(jūn)等人(rén)在進(jìn)行(háng)有序充電優(yōu)化建模時以時段(duàn)內電動(dòng)汽車在(zài)充(chōng)電過(guò)程(chéng)中獲得的(dí)電能較大(dà)為目標(biāo)函數；以充電樁(zhuāng)的電壓，變壓器容量(liáng)，充(chōng)電容量，綫路(lù)熱(rè)負荷(hé)等為(wéi)約束條(tiáo)件(jiàn)進(jìn)行優化(huà)求(qiú)解(jiě)。孫曉(xiǎo)明(míng)在進行優化(huà)時(shí)考(kǎo)慮了電網(wǎng)和(hé)用戶兩側的(dí)目標，以(yǐ)電(diàn)動(dòng)汽(qì)車充電(diàn)後的峰值(zhí)較大負(fù)荷(hé)，負荷方差，電動汽車在(zài)分時電(diàn)價下的充(chōng)電總費用(yòng)以及充電完成(chéng)時間(jiān)為目(mù)標函(hán)數，並(bìng)近一步進(jìn)行歸(guī)一(yī)化(huà)處(chǔ)理，並以充電時(shí)間和充(chōng)電(diàn)電量(liáng)為(wéi)約(yuē)束(shù)條件。
李秋碩以(yǐ)平(píng)抑(yì)負荷波(bō)動，即配電網(wǎng)從(cóng)主網獲取的總(zǒng)有(yǒu)功(gōng)波動較(jiào)小為第(dì)一目標(biāo)函數，再以(yǐ)較大(dà)化新(xīn)能源(yuán)出力為第二(èr)目標函數，以及(jí)係(xì)統總(zǒng)發電(diàn)成本為(wéi)第(dì)三(sān)目標函數；以有(yǒu)功(gōng)功率(shuài)平(píng)衡，電網潮(cháo)流方程，綫(xiàn)路(lù)及(jí)變壓器(qì)容量(liáng)，火(huǒ)力發電機組的(dí)功率上下(xià)限(xiàn)為約束條件(jiàn)進而使(shǐ)用相應的(dí)算(suàn)法進(jìn)行多目標優化(huà)求解(jiě)。徐(xú)智(zhì)威，胡(hú)澤(zé)春等人以將充(chōng)電站(zhàn)的(dí)經(jīng)營(yíng)效益(yì)優化為(wéi)目標(biāo)，以供(gōng)電變(biàn)壓(yā)器設備設(shè)備(bèi)容量為(wéi)約(yuē)束(shù)條件進(jìn)行(háng)的(dí)有序(xù)充(chōng)電(diàn)管(guǎn)理對(duì)策。
賀繼(jì)鋒，陳(chén)傑(jié)軍等人以用(yòng)戶充電成本和(hé)電(diàn)網峰穀(gǔ)差(chà)為優(yōu)化目(mù)標(biāo)函數，以電動(dòng)汽車(chē)數量(liáng)，充電(diàn)時間，區域(yù)內充(chōng)電樁(zhuāng)數(shù)量，電網收(shōu)益(yì)以及(jí)電價範(fàn)圍為約(yuē)束(shù)，建立了(liǎo)較(jiào)優(yōu)地(dì)區峰(fēng)穀(gǔ)分(fēn)時段(duàn)電價測算(suàn)模型。
2.3 有(yǒu)序充(chōng)電(diàn)研究(jiū)過程中的使用算法
在確定(dìng)目(mù)標函數和(hé)約束條件(jiàn)後(hòu)，應選定(dìng)適合的算(suàn)法(fǎ)進行求取(qǔ)較優(yōu)解(jiě)，常用(yòng)的算法有(yǒu)：遺傳(chuán)算(suàn)法，差(chà)分(fēn)進(jìn)化(huà)算(suàn)法(fǎ)；鯨魚算法；螢火(huǒ) 蟲算法；TOPSIS算(suàn)法；雙層優化算法。下(xià)麵對幾(jī)種常(cháng)用(yòng)的算(suàn)法的(dí)主要內(nèi)容(róng)以及優(yōu)缺點(diǎn)進行相應的比較，如上(shàng)圖(tú)表1所示。 在對有(yǒu)序充電調度較為優解(jiě)進行求解(jiě)的(dí)過程，目(mù)前研究(jiū)使(shǐ)用的算法不盡相(xiāng)同(tóng)。
文獻(xiàn)程(chéng)杉，王(wáng)賢寧(níng)，馮毅(yì)煁等(děng)人(rén)以充(chōng)電(diàn)站收益(yì)為優化 目標(biāo)，對用戶的供(gōng)電要求，充(chōng)電時(shí)間，變壓(yā)器(qì)容量等考慮(lǜ)約(yuē)束，對充電樁(zhuāng)提(tí)出(chū)了分(fēn)時(shí)段的電價對(duì)策，並(bìng)將集中(zhōng)式優(yōu)化模型進(jìn)行轉換(huàn)， 使用分散式(shì)優(yōu)化(huà)算(suàn)法進行(háng)求取(qǔ)較優解。吳(wú)甲(jiǎ)武，邱曉燕以(yǐ)用戶(hù)滿意 和(hé)電網(wǎng)的經(jīng)濟性出發，以用(yòng)戶(hù)費用(yòng)和電(diàn)網負(fù)荷峰穀差為優(yōu)化(huà)目標， 運用雞(jī)群算法求解(jiě)得出一(yī)個隨時間(jiān)變化(huà)的充電(diàn)計(jì)劃，並對(duì)存在(zài)的問 題(tí)進行改良(liáng)。張(zhāng)公(gōng)凱(kǎi)，陳(chén)才(cái)學(xué)，鄭拓(tuò)針(zhēn)對大(dà)規模(mó)電車無序(xù)充(chōng)電對電(diàn)網帶來(lái)的危(wēi)害，提出用(yòng)戶(hù)充(chōng)電費(fèi)用(yòng)和電網負荷峰穀差較小為(wéi)目標函(hán)數(shù)，運(yùn)用(yòng)改進鯨(jīng)魚(yú)算法(fǎ)求(qiú)去較(jiào)優(yōu)解(jiě)，並通(tōng)過(guò)仿真有(yǒu)序(xù)充電(diàn)負荷(hé)曲綫對比標(biāo)準鯨魚算(suàn)法，改進(jìn)鯨魚算法，以及(jí)粒(lì)子(zǐ)群算(suàn)法(fǎ)，進而得(dé)出(chū)改進的(dí)鯨魚(yú)算(suàn)法(fǎ)能夠(gòu)更好的(dí)得出(chū)較優(yōu)策略(lüè)。沈(shěn)亮，俞偉(wěi)勇(yǒng)，秦奮.通過以(yǐ)電網負荷方差較小為目標函(hán)數(shù)，使(shǐ)用改進粒(lì)子群算法(fǎ)計算(suàn)較(jiào)優解(jiě)，得(dé)出一種(zhǒng)平(píng)抑(yì)負荷(hé)波動(dòng)的有(yǒu)序充(chōng)電策(cè)略。並通過(guò)仿真(zhēn)說明(míng)相(xiāng)比與無序充電(diàn)，該優(yōu)化(huà)方案可(kě)行。
謝子(zǐ)殿，陳(chén)男等(děng)人(rén)考(kǎo)慮目(mù)前的電車充電(diàn)情(qíng)況，通(tōng)過分(fēn)析(xī)用(yòng)戶(hù)的日常(cháng)出行(háng)規律(lǜ)以及電網(wǎng)的(dí)經濟行(háng)運行，以(yǐ)電池電量達到滿狀(zhuàng)態(tài)和變壓器(qì)容(róng)量為約(yuē)束條(tiáo)件(jiàn)，提出並(bìng)應(yīng)用(yòng)一種基於(yú)傳統(tǒng)遺(yí)傳算法的精英遺(yí)傳算(suàn)法求(qiú)解，得(dé)出(chū)優化模(mó)型，並與(yǔ)之(zhī)前無(wú)序(xù)充電(diàn)的(dí)負(fù)荷曲(qū)綫做比較。餘樨源(yuán)，黃學(xué)良(liáng)通過考(kǎo)慮(lǜ)車(chē)輛返(fǎn)家(jiā)時刻(kè)，電車(chē)返(fǎn)家後(hòu)的荷電狀態(tài)等六(liù)種因素，以(yǐ)負荷均方(fāng)差較(jiào)小為優化目(mù)標建(jiàn)立目標函數，並(bìng)用(yòng)改進螢火蟲算(suàn)法(fǎ)進(jìn)行(háng)求解，該改進(jìn)算法通過導(dǎo)入自(zì)適(shì)應(yīng)變異(yì)環(huán)節(jié)，來(lái)改善(shàn)尋優速率(shuài)和準(zhǔn)確度，進而(ér)測算出小區(qū)每一台電動(dòng)汽(qì)車(chē)進行充(chōng)電的較(jiào)佳充(chōng)電時機，通過仿(fǎng)真(zhēn)得(dé)出(chū)該(gāi)策略的(dí)可行性(xìng)。呂仁(rén)周(zhōu)，白(bái)曉(xiǎo)清(qīng)等(děng)人(rén)考慮用(yòng)戶(hù)收(shōu)益和電力係(xì)統有(yǒu)功(gōng)網損兩(liǎng)方(fāng)麵為目(mù)標，通過交(jiāo)替(tì)方向(xiàng)乘(chéng)子算法(fǎ)構(gòu)建了用戶(hù)利(lì)益(yì)優化(huà)以及係統有(yǒu)功(gōng)網(wǎng)損(sǔn)較小的實時(shí)充電控(kòng)製多目標凸優(yōu)化(huà)模(mó)式。引(yǐn)入交替方向(xiàng)乘子(zǐ)運(yùn)算(suàn)算(suàn)法(fǎ)，使集中(zhōng)式(shì)的(dí)充(chōng)電優(yōu)化設計(jì)問題轉變為離散(sàn)式以(yǐ)設(shè)備為單(dān)位的(dí)子優(yōu)化設計問(wèn)題求(qiú)解。
3 安科瑞充電(diàn)樁收(shōu)費(fèi)運營雲平台
3.1概述
AcrelCloud-9000安科(kē)瑞(ruì)充(chōng)電柱(zhù)收費(fèi)運營雲(yún)平台係統通過物(wù)聯(lián)網技術對接(jiē)入係統(tǒng)的電(diàn)動電動自行(háng)車(chē)充(chōng)電站(zhàn)以及(jí)各(gè)個充電整(zhěng)法行不間(jiān)斷地數(shù)據(jù)采集和監控(kòng)，實(shí)時監控充電(diàn)樁(zhuāng)運(yùn)行狀態，進行(háng)充(chōng)電服務，支(zhī)付管(guǎn)理，交易結(jié)算，資(zī)要(yào)管理，電能管(guǎn)理，明細查(chá)詢等。同時對(duì)充電機(jī)過溫保(bǎo)護，漏(lòu)電，充電(diàn)機(jī)輸(shū)入/輸出過(guò)壓，欠壓，絕(jué)緣低(dī)各(gè)類故(gù)障進行預警；充電樁支持(chí)以(yǐ)太(tài)網，4G或WIFI等(děng)方式(shì)接(jiē)入互(hù)聯網，用戶通過微(wēi)信(xìn)，支(zhī)付(fù)寶，雲閃付掃(sǎo)碼充電。
3.2應用(yòng)場(cháng)所
適(shì)用於民用建(jiàn)築(zhù)，一般工(gōng)業建(jiàn)築(zhù)，居住小區(qū)，實業單位，商(shāng)業(yè)綜合體(tǐ)，學(xué)校(xiào)，園(yuán)區(qū)等(děng)充(chōng)電樁(zhuāng)模式的(dí)充電基(jī)礎設施設(shè)計。
3.3係統結(jié)構(gòu)
3.3.1係(xì)統分為四(sì)層(céng)：
1）即數據(jù)采集層(céng)，網絡傳輸層(céng)，數(shù)據(jù)中心層和(hé)客戶(hù)端(duān)層(céng)。
2）數據(jù)采(cǎi)集(jí)層：包(bāo)括電瓶車(chē)智能(néng)充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)通訊協(xié)議為標(biāo)準modbus-rtu。電(diàn)瓶(píng)車(chē)智能(néng)充電樁用於采集(jí)充(chōng)電(diàn)回(huí)路的(dí)電力參(cān)數，並(bìng)進行電能計量(liáng)和(hé)保(bǎo)護(hù)。
3）網絡傳(chuán)輸(shū)層(céng)：通(tōng)過4G網(wǎng)絡將數(shù)據上傳至(zhì)搭建(jiàn)好的(dí)數據庫(kù)服務(wù)器(qì)。
4）數據中(zhōng)心(xīn)層(céng)：包(bāo)含應用(yòng)服(fú)務(wù)器和(hé)數(shù)據服(fú)務器(qì)，應(yīng)用(yòng)服務器部(bù)署(shǔ)數據(jù)采(cǎi)集(jí)服(fú)務，WEB網站，數(shù)據服務器部署實(shí)時數據庫，歷(lì)史數據(jù)庫，基礎數據庫。
5）應客(kè)戶端(duān)層：係(xì)統(tǒng)管理員(yuán)可(kě)在瀏覽器中訪(fǎng)問電瓶車充電(diàn)樁收費(fèi)平台(tái)。終(zhōng)端(duān)充(chōng)電用(yòng)戶(hù)通過(guò)刷卡(qiǎ)掃(sǎo)碼的(dí)方式啟動(dòng)充(chōng)電(diàn)。
小區(qū)充電(diàn)平台功(gōng)能(néng)主要涵(hán)蓋充(chōng)電(diàn)設施智(zhì)能化(huà)大(dà)屏，實(shí)時監(jiān)控，交(jiāo)易管(guǎn)理(lǐ)，故障管理，統計分(fēn)析(xī)，基(jī)礎數據(jù)管理(lǐ)等功能，同時為運(yùn)維人員提(tí)供(gōng)運(yùn)維APP，充電(diàn)用(yòng)戶提(tí)供充(chōng)電小(xiǎo)程(chéng)序。
3.4安(ān)科(kē)瑞充電樁(zhuāng)雲(yún)平台係統(tǒng)功能(néng)
3.4.1智能化大(dà)屏(píng)
智能(néng)化大(dà)屏展(zhǎn)示站點分布情況，對設(shè)備(bèi)狀態(tài)，設(shè)備(bèi)使用(yòng)率，充電(diàn)次數，充(chōng)電時(shí)長(cháng)，充電(diàn)金(jīn)額，充電度(dù)數，充電樁(zhuāng)故障等進行統計(jì)顯(xiǎn)示(shì)，同時可查看每個站(zhàn)點(diǎn)的站點信息，充電樁(zhuāng)列表，充電(diàn)記(jì)錄，收益，能(néng)耗(hào)，故障記錄等。統一(yī)管(guǎn)理小(xiǎo)區(qū)充(chōng)電樁(zhuāng)，查(chá)看(kàn)設備使用率，合(hé)理(lǐ)分配資源。
3.4.2實(shí)時監(jiān)控
實時監視充電(diàn)設施運行狀況，主(zhǔ)要(yào)包括(kuò)充電樁(zhuāng)運行(háng)狀(zhuàng)態(tài)，回路狀態(tài)，充(chōng)電過程(chéng)中(zhōng)的充電(diàn)電量(liáng)，充電電壓/電流(liú)，充電(diàn)樁(zhuāng)告(gào)警(jǐng)信(xìn)息(xī)等(děng)。
3.4.3交易管理
平台(tái)管理(lǐ)人員可管理充(chōng)電(diàn)用戶(hù)賬戶，對(duì)其進行(háng)賬戶(hù)進(jìn)行充(chōng)值，退款，凍結，注(zhù)銷等(děng)操(cāo)作，可查(chá)看小(xiǎo)區(qū)用(yòng)戶每(měi)日(rì)的充電交易詳細信息(xī)。
3.4.4故(gù)障管(guǎn)理
設備(bèi)自(zì)動(dòng)上報(bào)故障信息，平台(tái)管(guǎn)理人員(yuán)可通(tōng)過平台(tái)查看故(gù)障信(xìn)息並(bìng)進行(háng)派發處(chǔ)理(lǐ)，同時(shí)運(yùn)維人員可通過運維(wéi)APP收(shōu)取(qǔ)故(gù)障推送(sòng)，運維(wéi)人(rén)員(yuán)在(zài)運維工(gōng)作完(wán)成後將結果上(shàng)報(bào)。充(chōng)電用戶也(yě)可(kě)通過(guò)充電(diàn)小(xiǎo)程序反(fǎn)饋現場(cháng)問(wèn)題。
3.4.5統計(jì)分析
通(tōng)過(guò)係(xì)統(tǒng)平台，從充(chōng)電站(zhàn)點(diǎn)，充(chōng)電設施，，充電(diàn)時(shí)間，充電方式等(děng)不同角度(dù)，查詢充電交易統計信息，能(néng)耗統(tǒng)計(jì)信息(xī)等。
3.4.6基(jī)礎(chǔ)數據管(guǎn)理
在係統平台(tái)建立運營商戶(hù)，運(yùn)營(yíng)商可建(jiàn)立和管理其(qí)運營(yíng)所需站點(diǎn)和充(chōng)電設施(shī)，維(wéi)護(hù)充(chōng)電(diàn)設施信息(xī)，價格(gé)策略(lüè)，折扣(kòu)，優惠(huì)活(huó)動(dòng)，同時可管(guǎn)理(lǐ)在綫卡用戶(hù)充(chōng)值(zhí)， 凍(dòng)結和解綁。
3.4.7運維APP
麵(miàn)向(xiàng)運(yùn)維(wéi)人員使(shǐ)用(yòng)，可(kě)以對站點(diǎn)和(hé)充(chōng)電樁進行(háng)管理，能夠(gòu)進(jìn)行(háng)故障閉環處(chǔ)理，查(chá)詢(xún)流量(liáng)卡使(shǐ)用情況，查詢(xún)充(chōng)電\充(chōng)值(zhí)情況(kuàng)，進(jìn)行遠(yuǎn)程參數設(shè)置，同時(shí)可(kě)接(jiē)收(shōu)故(gù)障推送
3.4.8充(chōng)電小程序
麵向充(chōng)電用戶使(shǐ)用，可查看附近空閒(xián)設備(bèi)，主要(yào)包含(hán)掃(sǎo)碼充電(diàn)，賬戶(hù)充(chōng)值(zhí)，充電卡(qiǎ)綁(bǎng)定(dìng)，交(jiāo)易查詢，故障申訴(sù)等功(gōng)能。
3.5係統硬(yìng)件配置(zhì)
4結(jié)語
由(yóu)於(yú)中國政(zhèng)府(fǔ)對電車(chē)行業的(dí)支持(chí)，電(diàn)車的生產規模(mó)會(huì)伴(bàn)隨時(shí)代(dài)的(dí)進(jìn)展(zhǎn)而日益擴(kuò)大(dà)，如(rú)此龐(páng)大(dà)的聚(jù)集性(xìng)負(fù)荷接入(rù)電網勢必給電(diàn)網帶(dài)來消極的影響(xiǎng)，因此未(wèi)來對於研究(jiū)電動(dòng)汽(qì)車有序(xù)充電優(yōu)化(huà)策略(lüè)是一(yī)個的(dí)熱(rè)點。對(duì)於電動(dòng)汽(qì)車作(zuò)為新型(xíng)負荷的合理有序控製會給(gěi)電(diàn)網(wǎng)和(hé)用戶帶來經濟性(xìng)的收(shōu)益(yì)。電(diàn)動汽(qì)車會給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)較(jiào)小汙染(rǎn)的排放，滿足當前追(zhuī)求綠色的能源發展戰(zhàn)略(lüè)；對於(yú)電力公(gōng)司(sī)來說，通(tōng)過(guò)對充電(diàn)順(shùn)序(xù)，時間，電價等(děng)合(hé)理(lǐ)的(dí)電(diàn)動汽(qì)車充電調度可以使(shǐ)電網運行(háng)更(gēng)經(jīng)濟(jì)可(kě)靠。未(wèi)來(lái)對於這方(fāng)麵的研(yán)究還應(yīng)關(guān)注以(yǐ)下幾個問(wèn)題(tí)：
（1）多關注(zhù)用(yòng)戶(hù)對(duì)於(yú)優(yōu)化(huà)充電調(tiáo)度(dù)的(dí)滿(mǎn)意度，*經(jīng)濟(jì)激(jī)勵(lì)製(zhì)度，使(shǐ)電(diàn)動汽(qì)車(chē)用戶(hù)自願(yuàn)配合調(tiáo)度(dù)。
（2）簡(jiǎn)化充(chōng)電製度(dù)，將(jiāng)用戶(hù)充(chōng)電這一(yī)行(háng)為與智能(néng)手(shǒu)機(jī)匹(pǐ)配，使用戶通過(guò)手(shǒu)機(jī)關注並管理充(chōng)電狀態；
（3）重(zhòng)點(diǎn)關(guān)注交(jiāo)通(tōng)情(qíng)況(kuàng)和(hé)充電樁占用情況(kuàng)，結(jié)合(hé)當(dāng)地(dì)電(diàn)價和用(yòng)戶個人需(xū)求以及當時的(dí)交(jiāo)通情況綜(zōng)合向用戶推(tuī)薦較優充(chōng)電路(lù)徑和充(chōng)電(diàn)持續時間，通過(guò)用戶個人(rén)實際情況自(zì)行抉(jué)擇(zé)。
參考(kǎo)文獻(xiàn)
［1］陳(chén)星曲，尹(yǐn)常永(yǒng).電動汽車(chē)有序(xù)充電(diàn)策略(lüè)研(yán)究綜述.
［2］安(ān)科(kē)瑞(ruì)企(qǐ)業(yè)微電(diàn)網設(shè)計(jì)與(yǔ)應用手冊.2022.05版.
作者(zhě)簡介
李雪薇，女，安科瑞(ruì)電氣(qì)股份(fèn)有(yǒu)限公司(sī)，從事銷售(shòu)工程師(shī)；手機：
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