銷售工程師 王孟春 13524471462

背景

在全球倡導(dǎo)低碳減排的大背景下，新能源成為熱門行業(yè)在全球范圍內(nèi)得以開展。汽車尾氣排放會(huì)在一定程度上加重溫室效應(yīng)，并且化石能源的日漸緊缺也迫切對(duì)新能源汽車發(fā)展提出新要求。現(xiàn)階段的新能源汽車以電力汽車為主，與燃油汽車不同的是，電力汽車不再需要或只需少量燃油就可以提供驅(qū)動(dòng)力。新能源汽車的動(dòng)力補(bǔ)充方式為充電，因此充電樁成為新能源汽車的配套設(shè)備。我國(guó)現(xiàn)階段已經(jīng)擁有大量的充電樁，但是伴隨新能源汽車保有量的增加，現(xiàn)有的充電樁不足以滿足新能源汽車用戶的需求，且部分充電樁的質(zhì)量存在問(wèn)題由此導(dǎo)致安全事故。因此開展新能源汽車充電樁建設(shè)優(yōu)化對(duì)于充電樁發(fā)展及新能源汽車使用具有積極意義。

有序充電管理系統(tǒng)建設(shè)的必要性

截至2024年6月底，?全國(guó)新能源汽車保有量達(dá)2472萬(wàn)輛，根據(jù)中國(guó)充電聯(lián)盟數(shù)據(jù)，截止2024年4月，全國(guó)充電基礎(chǔ)設(shè)施累計(jì)數(shù)量為961.3萬(wàn)臺(tái)，這些數(shù)據(jù)不僅展示了中國(guó)新能源汽車市場(chǎng)的蓬勃生機(jī)，也預(yù)示著電動(dòng)出行時(shí)代正在加速到來(lái)。與此同時(shí)，截至2024年3月底，全國(guó)可再生能源裝機(jī)達(dá)到15.85億千瓦，約占我國(guó)總裝機(jī)的52.9%。

眾所周知，新能源發(fā)電性能受天氣影響波動(dòng)比較大，新能源汽車充電需求也具有較大的不確定性，兩個(gè)Debuff疊加之下的電力系統(tǒng)就太難了。在這種情況下通過(guò)系統(tǒng)來(lái)預(yù)測(cè)新能源發(fā)電和負(fù)荷需求，并通過(guò)合理的新能源光、儲(chǔ)調(diào)控和充電需求引導(dǎo)控制，不僅可以促進(jìn)新能源消納，還可以提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，更能降低用戶充電能本。

有序充電系統(tǒng)的建設(shè)

有序充電系統(tǒng)由預(yù)測(cè)算法、能量管理策略、有序充電策略和充電樁運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)等構(gòu)成。預(yù)測(cè)算法包括光伏發(fā)電預(yù)測(cè)和負(fù)荷預(yù)測(cè)，是利用歷史數(shù)據(jù)對(duì)未來(lái) 24 小時(shí)至72小時(shí)的光伏發(fā)電和負(fù)荷需求進(jìn)行預(yù)測(cè)，主要目的是為能量管理系統(tǒng)和有序充電策略提供未來(lái)時(shí)間的可用負(fù)荷容量和能量管理策略。通過(guò)對(duì)儲(chǔ)能裝置的充放電調(diào)控和引導(dǎo)充電需求，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的削峰填谷，提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性，降低充電成本，通過(guò)以上算法和軟件構(gòu)成的一體化充電服務(wù)體系來(lái)提高運(yùn)營(yíng)競(jìng)爭(zhēng)力。

嘉定是上海汽車產(chǎn)業(yè)聚集地，嘉定供電公司與國(guó)網(wǎng)電動(dòng)汽車服務(wù)有限公司合作開展智慧充放電示范試點(diǎn)項(xiàng)目，應(yīng)用有序充電技術(shù)，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)電動(dòng)汽車與電網(wǎng)電力電量平衡，有效地提高電動(dòng)汽車與電網(wǎng)協(xié)調(diào)運(yùn)行的有序性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能、分布式電源等新型用能設(shè)備的數(shù)據(jù)感知、采集和控制，統(tǒng)一協(xié)調(diào)，有序運(yùn)行。智慧有序充電建設(shè)通過(guò)對(duì)用戶充電行為、用能行為的靈活引導(dǎo)與主動(dòng)調(diào)控，降低配變峰值負(fù)荷超過(guò)30%，將80%充電量?jī)?yōu)化調(diào)整到了配變負(fù)荷低谷時(shí)段，使配變接納充電樁能力提高4倍，顯著提升配電網(wǎng)資源利用率，實(shí)現(xiàn)削峰填谷。

有序充電系統(tǒng)解決方案

平臺(tái)除了對(duì)充電樁的監(jiān)控外，還對(duì)充電站的光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)以及供電系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)控和統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理，提高充電站的運(yùn)行可靠性，降低運(yùn)營(yíng)成本，平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)如圖所示。

大屏顯示：展示充電站設(shè)備統(tǒng)計(jì)、使用率排行、運(yùn)營(yíng)統(tǒng)計(jì)圖表、節(jié)碳量統(tǒng)計(jì)等數(shù)據(jù)。

站點(diǎn)監(jiān)控：顯示設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)、設(shè)備列表、設(shè)備日志、設(shè)備狀態(tài)統(tǒng)計(jì)等功能。

有序充電策略主要根據(jù)負(fù)荷允許容量變化來(lái)進(jìn)行充電許可或充電功率控制，采用先到先充或權(quán)限優(yōu)先等策略，保障電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定。系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變壓器負(fù)荷率，計(jì)算變壓器剩余容量，結(jié)合充電需求和儲(chǔ)能系統(tǒng)放電容量對(duì)充電進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，包括：用戶權(quán)限識(shí)別、充電行為統(tǒng)計(jì)、充電功率控制、允許/禁止新增充電、調(diào)整充電價(jià)格等方式來(lái)引導(dǎo)用戶充電需求，培養(yǎng)用戶充電習(xí)慣，提高電網(wǎng)對(duì)充電的友好度和容納能力。

運(yùn)營(yíng)趨勢(shì)統(tǒng)計(jì)：顯示運(yùn)營(yíng)信息查詢、站點(diǎn)對(duì)比曲線、日月年報(bào)表、站點(diǎn)對(duì)比列表等功能。

收益查詢：提供收益匯總、實(shí)際收益報(bào)表、收益變化曲線、支付方式占比等功能。

故障分析：提供故障匯總、故障狀態(tài)餅圖、故障趨勢(shì)分析、故障類型餅圖等功能。

訂單記錄：提供實(shí)時(shí)/歷史訂單查詢、訂單終止、訂單詳情、訂單導(dǎo)出、運(yùn)營(yíng)商應(yīng)收信息、充電明細(xì)、交易流水查詢、充值余額明細(xì)等功能。

提供慢充和快充兩種充電方式，便攜式、壁掛式、落地式等多種類型的充電樁，包含智能7kw/21kw交流充電樁，30kw直流充電樁，60kw/80kw/120kw/180kw直流一體式充電樁來(lái)滿足新能源汽車行業(yè)快速、經(jīng)濟(jì)、智能運(yùn)營(yíng)管理的市場(chǎng)需求。實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力電池快速、安全、合理的電量補(bǔ)給，同時(shí)為提高公共充電樁的效率和實(shí)用性，具有有智能監(jiān)測(cè)：充電樁智能控制器對(duì)充電樁具備測(cè)量、控制與保護(hù)的功能；智能計(jì)量：輸出配置智能電能表，進(jìn)行充電計(jì)量，具備完善的通信功能；云平臺(tái)：具備連接云平臺(tái)的功能，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，財(cái)務(wù)報(bào)表分析等等；遠(yuǎn)程升級(jí)：具備完善的通訊功能，可遠(yuǎn)程對(duì)設(shè)備軟件進(jìn)行升級(jí)；保護(hù)功能：具備防雷保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)，漏電保護(hù)和接地保護(hù)等功能；適配車型：滿足國(guó)標(biāo)充電接口，適配所有符合國(guó)標(biāo)的新能源汽車，適應(yīng)不同車型的不同功率。下面是具體產(chǎn)品的型號(hào)和技術(shù)參數(shù)。

充電樁產(chǎn)品符合NB/T 11305.2-2023《電動(dòng)汽車充放電雙向互動(dòng) 第2 部分:有序充電》要求，有序充電管理系統(tǒng)、有序充電設(shè)備、用戶交互功能、系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間等均滿足有序充電的要求。

現(xiàn)場(chǎng)圖片

新能源汽車相比燃油汽車具有更高的環(huán)保意義，許多用戶考慮到充電比燃油價(jià)格更低，因此選擇使用新能源汽車。而實(shí)際上由于充電樁存在的諸多問(wèn)題，導(dǎo)致新能源汽車后續(xù)使用過(guò)程中存在諸多麻煩，其中不同企業(yè)充電樁的收費(fèi)、充電速度沒(méi)有為用戶帶來(lái)理想的體驗(yàn)感。由此可見要推行新能源汽車大范圍普及，就需要確保充電樁的質(zhì)量與有效性。充電樁的優(yōu)化需要充分結(jié)合用戶的實(shí)際使用需求以及電網(wǎng)的狀況，從而確保充電樁分布、收費(fèi)的合理性，減少用戶尋找充電樁時(shí)存在的麻煩，更是對(duì)我國(guó)新能源事業(yè)建設(shè)具有積極意義。

審核編輯 黃宇