摘 要：针对电动汽车在住户小区无序充电对电网系统产生严重隐患及充电间时过长问题，建议一种罗致延伸充 电的电动汽车有序充电箝制战略，并在分析国表里电动汽车有序充电的参议近况后，瞎想了住户小区电动汽车有序充电战略的总体框架。该战略罗致延伸充电对电动汽车进行有序充电箝制，通过诡计电动汽车的充电优先级来 细则用户运行充电的时刻以保证离开时电动汽车的荷电情状，很猛进度达到用户欲望荷电情状。通过算例仿真分析，解释建议的延伸充电战略可在安闲用户对电动汽车充电量欲望的同期达到削峰填谷的作用。

枢纽词：电动汽车；有序充电；延伸充电；削峰填谷；储能

1 小序

跟着世界经济的快速发展和东说念主类对能源需求的不断增长，不可再生能源被普遍破钞，产生普遍的环境稠浊。生动车辆也曾成为坐褥生计中的一部分，使用燃油车无疑会增多CO2的排放。天然新能源发电被越来越多地引入电网，如光伏发电，风力发电等，但由于二者的功率输出是随即波动的，会对电力系统酿成影响，产生电能质料问题。因此，减少燃油车的使用，从燃油能源汽车转向电动汽车是处置汽车酿成的环境稠浊的有用技能。面前电网系统的有基金形状：北京市教委科研缠绵形状序充电对智能电网的发展起着越来越大的作用。跟着EV的大限制使用，有序充电对电网及散播式能源的首要性日益增强，需要处置EV充电问题。目下针对EV充电的参议内容主要触及充电负荷预测、V2G、EV参与辅助做事、配电网计算、充电站计算等，也有一些学者对EV充电分层分区蜕变战略进行了参议。

住户小区具有用车律例性强、可控性强、便捷调研等上风，因此将住户小区看成参议对象，针对EV在住户小区充电过程中随即停放且无序充电对电网系统产生的严重隐患及充电间时过长的问题，建议一种罗致延伸充电的EV有序充电箝制战略。

1.1EV有序充电战略

1.1.1EV有序充电箝制架构

EV充电将成为住户区电力需求的首要构成部分，需要从配电网计算原则和负荷散播的影响等方面张开参议。招引概率收费模子和电力消费数据，在标准中界说的不同充电功率下，随即模拟不受箝制、戒指和价钱优化的EV充电产生的影响。将普遍EV推迟至用电谷时段进行充电以减小EV充电对小区变压器的冲击，而况讨论到分时电价可减少用户充电用度，莳植经济性，保证EV与电网的协作互动发展。EV有序充电箝制架构如图1所示。

图1 EV有序充电箝制框架

1.2延伸充电的充电变量界说

EV复返后驻车时长的诡计方法为TS = tout - tback ，（1）式中：TS为用户驻车时长，h；tout为用户出门时刻；tbac 为用户复返时刻。EV 末端充电时刻tover的抒发式为tover = tstart+ Tcha ，（2）式中：tstart 为充电运行时刻；Tcha 为充电时长，h。设t时刻共有m辆EV进行充电，则EV充电总功率 Pt，EV和功率Pa.t的抒发式为Pt，EV =EV，（3）

式中：PEV 为EV荷电功率。Pa.t = Pmax - Pload - Pt，EV，（4）式中：Pmax为功率限值，kW；Pload为除EV充电除外的庞大负荷，kW。EVi进行有序充电的优先级诡计方法为，（5）式中：γ为EV充电优先级。

在瞎想EV的充电优先级时，扶助当γ= 1时的优先级高，EV优先进行充电；当γ=0时的优先级低，EV终末进行充电。为了让EV在车主离开小区时处于满电情状，需要扶助车主的优先级γ= 1，确保EV电板情状达到满电情状。

1.3有序充电战略具体实验神情

EV有序充电瞎想首要的部分是对延伸充电条目的扶助，通过对安闲条目的EV延伸充电且不影响用户的欲望充电量为基础，完成对住户小区EV有序充电的箝制。当用户把EVi聚拢到充电桩时,可通过充电桩的东说念主机交互界濒临EV的欲望荷电情状、用户瞻望离开时刻进行设定。充电桩通过充电箝制系统得回EVi的电板信息，并将EV的充电负荷信息上传至有序充电箝制器，有序充电箝制器得回各个EV的充电负荷信息后对EV的充电进行箝制，其实施经由如图2所示，具体如下。

图2 罗致延伸充电的EV有序充电经由

（1）在t时刻将也曾充电完成的EV从诡计充电序列中剔除。

（2）检测有无EV接入，若有则判断是否合乎延伸充电条目，若无EV接入则转入标准（4）。

（3）延伸充电条目：EV离开时刻在谷时段运行之后，且用户复返时刻到迟充电完成时刻的时长大于EV充电所需时刻。若上述延伸充电条目均安闲则EV参加有序充电箝制器的充电恭候序列中，不然立即对EV充电以保证充电末端时的电板电量很猛进度接近用户期待荷电。

（4）有序充电箝制中台采集t时刻该小区及时 负荷信息，寻找充电恭候序列优先级高的EV。

（5）若EV充电优先级γ= 1，则有序充电箝制器对充电桩下达号召使其对EV进行充电，若充电先级γ≠1，则罗致当日制定的功率戒指值诡计t时刻功率裕度判断功率裕度是否大于EV充电功率。

（6）若功率裕度大于EV充电功率则对EV进行充电，纪录运行时刻，诡计末端时刻。并更新功率裕度，赓续寻找本时刻高优先级的EV，判断是否不错进行充电，直到充电优先级γ≠1且功率裕度小于EV充电功率（判定先级γ= 1的逻辑为：当EV在t时刻到完成充电时刻就是充电所需时万古运行充电、当停留时长就是充电时万古运行充电 。其他充电优先级γ≠1的车辆均字据功率裕度判断是否进行充电）。

（7）判断t时刻是否晚于谷时段运行时刻，是则末端轮回，箝制末端，不然再行实验标准（1）。为愈加直不雅地展现上述过程，通骚动卷采集了15条住户小区EV充电数据，见表1。

车辆编号

运行充电时刻

充满电后停留时长/h

A

14:00

0

B

14:00

0

C

14:00

21

D

14:00

0

E

16:00

0

F

16:00

0

G

17:00

16

H

18:00

10

I

18:00

3

J

21:00

8

K

22:00

5

L

22:00

8

M

24:00

0

N

24:00

2

O

02:00

8

假定该小区的峰谷时段为21：00 至次日 08：00。在不讨论功率戒指、仅安闲优先级但不具体字据优先级进行有序充电的情况下，对上述箝制逻辑进行浅显的模拟，驱逐如图 3 所示，并与即充即走的无序充电模式进行对比 。图3中蓝色为 EV充电时刻，红色为 EV 不错进行充电的时刻 。 由图3可见：C，G， H，I，J，K，L号 EV 均可在峰谷时进行充电 。但由于莫得有序充电战略的匡助，导致蓝本不错延伸充电的EV在到达小区时就立即运行充电，导致用电岑岭时有普遍EV接入电网进行充电，给小区的变压器带来很大的职守，以致会产生安全隐患。

图3 即充即走的无序充电模式

如若罗致有序充电战略，如图 4 所示，21：00 前用电岑岭阶段进行充电的 EV 数目彰着减少，从9 辆减少为5 辆。 同期，21：00 后用电峰谷时段的充电EV由3 辆增多至7辆，显耀诽谤用电岑岭期变压器负荷，同期运用夜晚用电谷时段进行充电，达到了削峰填谷的决议。

图4 有序充电模式

2 EV有序充电算例分析

对建议的EV有序充电战略进行考察算例分析，并运用仿真驱逐解释有序充电战略的有用性。

2.1参数扶助

为进行仿真分析，通骚动卷拜谒获取小区EV回到社区的时刻如图5所示。所采访小区的用电负荷岑岭出目下20：00，功率峰值约900kW，其次为12：00，功率峰值约600kW。EV复返后电板平均剩余容量为50%。通骚动卷获取EV离开社区的时刻和EV充满电所用时刻划分如图6及图7所示。

图5 EV复返小区时刻

图6 EV离开小区时刻

图7 EV充电时长

对用户充电行动进行如下假定。

（1）用户出行数据取自图5—7，觉得44辆 EV，充电桩的配比为1∶1，可随时接入充电桩，恭候有序充电箝制器的箝制。

（2）所用充电桩为慢速交流充电装配，充电功率为7kW，谷时段为22：00—次日08：00。

（3）EV 每天复返后均进行充电，用户欲望驾车离开时EV电板电量为100%。

（4）变压器的负荷红线为1100kW。

2.2仿真驱逐

运用建议的EV有序充电战略对案例进行仿真分析，可得出有序充电和无序充电波动弧线如图8所示。从有序充电和无序充电弧线的波动不错看出，不罗致有序充电战略，EV充电处于大限制无序情状，且EV的充电岑岭期出目下一天中的用电岑岭期到凌晨。此时电网系统的用电量即为负荷的达岑岭，电网系统的负荷压力也大。

而在有序充电模式下，通过合理地安排EV充电措施，可有用裁减EV充电时刻，并将蓝本在用电岑岭期充电的EV安排到其他时刻段充电，莳植电网的安全运行，诽谤电网系统的负荷压力。

图8 EV有序充电与无序充电负荷对比

为了更直不雅地体现存序充电的箝制恶果，诡计44辆 EV 在无序充电充电模式和有序充电模式下的峰谷差，驱逐见表2。

表2无序充电模式和有序充电模式下的负荷对比

参数

有序充电模式

无序充电模式

EV 数目

44

44

基础负荷峰值/kW

900

900

总负荷峰值/kW

928

1161

是否跨越红线

否

是

负荷峰谷差/kW

392

703

从表2无序充电充电模式和有序充电模式下负荷数据对比可见：在EV数目调换的情况下，有序充电模式的负荷总峰值远小于无序充电充电模式时的总峰值，且无序充电充电模式也曾跨越负荷的红线（1100kW），而有序充电模式不错保证负荷的踏实性；从负荷的峰谷差不错看出，有序充电模式的峰谷差仅为无序充电充电模式峰谷差的1/2 。可见建议的基于EV 延伸充电的有序充电战略不错有用箝制EV充电安全，并达到削峰填谷、错峰充电的决议，对EV的推行具有一定的积极意旨。

3 安科瑞充电桩收费运营云平台

3.1概述

AcrelCloud-9000安科瑞充电桩收费运营云平台系统通过物联网本领对接入系统的汽车充电站、电动自行车充电站以及各个充电桩进行连续绝地数据采集和监控，及时监控充电桩运行情状，进行充电做事、支付料理，往来结算，资源料理、电能料理、明细查询等，同期对充电机过温保护、走电、充电机输入/输出过压、欠压、绝缘低各类故障进行预警；充电桩支撑以太网、4G或WIFI等神情接入互联网，用户通过微信、支付宝、云闪付扫码充电。

3.2应用场地

适用于住宅小区等物业环境、各类企行状单元、病院、景区、学校、园区等公建、寰球泊车场、公路充电站、公交关节、购物中心、交易抽象体、交易广场、地下泊车场、高速做事区、公寓写字楼等场地。

3.3系统结构

现场建立层：聚拢于采辘集的各类传感器，包括多功能电力样子、汽车充电桩、电瓶车充电桩、电能质料分析样子、电气失火探伤器、限流式保护器、烟雾传感器、测温装配、智能插座、录像头等。

采集通信层：包含现场智能网关、采集交换机等建立。智能网关主动采集现场建立层建立的数据，并可进行规约蜕变，数据存储，并通过采集把数据上传至搭建好的数据库做事器，智能网关可在采集故障时将数据存储在腹地，待采集归附时从中断的位置赓续上传数据，保证做事器端数据不丢失。

平台料理层：包含应用做事器和数据做事器，完成对现步地有智能建立的数据交换，可在PC端或迁徙端已毕及时监测充电站配电系统运行情状、充电桩的责任情状、充电过程及东说念主员行动，并完成微信、支付宝在线支付等应用。

3.4平台功能描写

3.4.1充电做事

充电设施搜索，充电设施检察，舆图寻址，在线自助支付充电，充电结算，导航等。

3.4.2首页总览

总览当日、当月开户数、充值金额、充电金额、充电度数、充电次数、充电时长，累计的开户数、充值金额、充电金额、充电度数、充电次数、充电时长，以及相应的环比增长和同比增长以及桩、站散播舆图导航、本月充电统计。

3.4.3往来结算

充电价钱战略料理，预收费料理，账单料理，营收和财务有关报表。

3.4.4故障料理

故障料理故障纪录查询、故障处理、故障说明、故障分析等料理项，为用户料理故障和查询提供便捷。

3.4.5统计分析

统计分析支撑运营趋势分析、收益统计，便捷用户以弧线、能耗分析瓜分析器具，浏览桩的充电运营态势。

3.4.6运营呈报

按用户周期分析汽车、电瓶车充电站、桩运行、往来、充值、充电及报警、故障情况，形因素析呈报。

3.4.7APP、小标准迁徙端支撑

通过疲塌搜索和舆图搜索的功能，可查询可用的电桩和电站等详备信息。扫码充电，在线支付:扫描充电桩二维码，完成支付，微信支付完成后，即可进行充电。

3.4.8资源料理

充电站档案料理，充电桩档案料理，用户档案料理，充电桩运行监测，充电桩终点往来监测。

类型

型号

图片

功能

安科瑞汽车充电桩收费运营云平台

AcrelCloud-9000

(一)资源料理

充电站档案料理，充电桩档案料理，用户档案料理，充电桩终点往来监测

(二)往来结算

充电价钱战略料理，预收费料理，账单料理，营收和财务有关报表

(三)用户料理

用户注册，用户登录，用户帐户料理

(四)充电做事

充电设施搜索，充电设施检察，舆图寻址，在线自助支付充电，充电结算，导航等

(五)微信小标准

扫码充电，账单查询、充电信息监测等功能

(六)数据做事

数据采集，数据存储息争析

(七)收益隔天结转到帐

安科瑞电瓶车充电桩收费运营云平台

AcrelCloud-9500

(一)资源料理

充电站档案料理，充电桩档案料理，用户档案料理，充电桩终点往来监测

(二)往来结算

充电价钱战略料理，预收费料理，账单料理，营收和财务有关报

(三)用户料理

用户注册，用户登录，用户帐户料理

(四)充电做事

充电设施搜索，充电设施检察，舆图寻址，在线自助支付充电，充电结算，导航等

(五)微信小标准

扫码充电，账单查询、充电信息监测等功能

(六)数据做事

数据采集，数据存储息争析

(七)收益隔天结转到帐

IC卡汽车充电桩料理系统（腹地单价版）

Acrel-AVMS

/

输入输出：AC220V

1个充电接口，充电线长5米；输出功率7KW;扫码刷卡支付;标配

无线通信：4G、WIFI、蓝牙三选一

（下单备注规格，无备注默许4G通信）

10路电瓶车智能充电桩

ACX10A系列

10路最大承载电流25A，单路最大输出电流3A，单回路最大功率1000W，总功率5500W。充满自停、断电缅思、短路保护、过载保护、空载保护。故障回路识别、费力升级、功率识别、孤独计量、告警上报。

可选配：K(进线漏保)

C(每回路测温)

J(进线计量，单相电能表)

L(进线走电监测，超限跳开悉数回路)

ACX10A-TYHN 户内使(IP21),支撑投币、刷卡，扫码、免费充电

ACX10A-TYN 户内使用(IP21)，支撑投币、刷卡，免费充电

ACX10A-YHW 户外使用(IP65)，支撑刷卡，扫码，免费充电

ACX10A-YHN 户内使用(IP21)，支撑刷卡，扫码，免费充电

ACX10A-YW户外使用(IP65),支撑刷卡、免费充电

ACX10A-MW 户外使用(IP65)，仅免费充电，不成刷卡扫码

20路电瓶车智能充电桩

ACX20A系列

20路最大承载电流50A，单路最大输出电流3A，单回路最大功率1000W，总功率11kW。充满自停、断电缅思、短路保护、过载保护、空载保护、故障回路识别、费力升级、功率识别，报警上报。可选配

K(进线漏保)

C(每回路测温)

J(进线计量，单相电能表)

L(进线走电监测，超限跳开悉数回路)

ACX20A-YHN 户内使用(IP21),支撑刷卡，扫码，免费充电

ACX20A-YN 户内使用(IP21)，支撑刷卡，免费充电

2路智能插座

ACX2A系列

2路最大承载电流20A，单路最大输出电流10A，单回路最大功率2200W，总功率4400W。充满自停、断电缅思、短路保护、过载保护、空载保护。故障回路识别、费力升级、功率识别，报警上报。

ACX2A-YHN 户内使用(IP21)，支撑刷卡、扫码充电，单路最大电流10A

ACX2A-HN 户内使用(IP21)，支撑扫码充电，单路最大电流10A

ACX2A-YN 户内使用(IP21)，支撑刷卡充电，单路最大电流10A

ACX10B系列

10路最大承载电流25A，单路最大输出电流3A，单回路最大功率1000W总功率5500W，充满自停、断电缅思、短路保护、过载保护、空载保护。故障回路识别、费力升级、功率识别、孤独计量、告警上报可选配

K(进线漏保)

C(每回路测温)

J(进线计量，单相电能表)

L(进线走电监测，超限跳开悉数回路)

ACX10B-YHW 户外使用，落地式安装，包含1台主机及5根立柱，支撑刷卡、扫码充电,不带告白屏

ACX10B-YHW-LL 户外使用，落地式安装，包含1台主机及5根立柱，支撑刷卡、扫码充电。液晶屏支撑U盘腹地投放图片及视频告白

7KW交流充电桩

AEV-AC007D

额定功率7kW，单相三线制，留心品级IP65，具备防雷保护、过载保护、短路保护、走电保护、智能监测、智能计量、费力升级，支撑刷卡、扫码、即插即用。

通信神情：4G/WIFI/蓝牙

支撑刷卡，扫码、免费充电

可选配触摸知道屏（LCD)

30KW直流桩

AEV-DC030D

额定功率30kW，三相五线制，留心品级IP54，具备防雷保护、过载保护、短路保护、走电保护、智能监测、智能计量、恒流恒压、电板保护、费力升级，支撑刷卡、扫码、即插即用

通信神情：4G/以太网

支撑刷卡，扫码、免费充电

60KW直流桩

AEV-DC060S

额定功率60kW，三相五线制，留心品级IP54，具备防雷保护、过载保护、短路保护、走电保护、智能监测、智能计量、恒流恒压、电板保护、费力升级，支撑刷卡、扫码、即插即用

通信神情：4G/以太网

支撑刷卡，扫码、免费充电

120KW直流桩

AEV-DC120S

额定功率120kW，三相五线制，留心品级IP54，具备防雷保护、过载保护、短路保护、走电保护、智能监测、智能计量、恒流恒压、电板保护、费力升级，支撑刷卡、扫码、即插即用

通信神情：4G/以太网

支撑刷卡，扫码、免费充电

ACX10A-IC02

充电桩配套购电卡

充值机

ACX10A-CZJ01

电瓶车充电桩开卡读卡器

7kw交流充电桩立柱

AEV-AC007LZ

用于AEV-AC007D立柱安装

30kw直流充电桩立柱

AEV-DC030LZ

用于30kw充电桩AEV-DC030D专用立柱套件，可已毕落地式安装安装

汽车充电桩IC卡

M1射屏卡

通过刷卡箝制电动汽车充电桩的启停并扣费

汽车充电桩读卡器

读卡器

汽车充电桩开卡读卡器

ASCP200-40B

壁挂式安装，可已毕短路限流灭弧保护、过载限流保护、里面超温限流保护、过欠压保护、走电监测、线缆温度监测等功能；1路RS485通信，1路NB 无线通信(选配)；额定电流为0~40A，额定电流菜单可设。

导轨式电能表

单相U、I 、P、Q、S、PF、F 等全电参量测量， 有功无功电能统计；LCD知道；可选配 RS485 通信功能，便捷用户电瓶车充电桩汽车充电桩进行用电监测计量。

导轨式直流电能表

直流电压、电流、功率测量及正反向电能计量，复费率电能统计，SOE事件纪录；红外通信，电压最大输入1000V,电流外接分流器接入（75mV)或霍尔元件接入（0-5V)导轨式安装，电能精度1级，8位LCD知道，标配2路开关量输入，2路开关量输出，1路 RS485 通信，1路直流电能计量，AC/DC85-265V，供充电桩直流计量。

4末端语

EV的充电周期与东说念主们的生计民俗密切有关。跟着寰宇EV保有量逐年增多，EV普遍无序充电的充电模式将对电网产生较大的影响，因此有必要对住户区的EV充电进行合理计算，建议合理的家用EV充电战略，确保电网充电区域的安全踏实运行。

（1）从EV充电的接受战略入辖下手进行参议，先容了EV有序充电的基础表面，分析了大限制EV充电过程中遭遇的问题。

（2）先容了EV充电战略的表面基础，对EV充电的模式进行了分析，然后针对住户小区EV无序充电充电模式建议了一种基于延伸充电的EV有序充电战略，并对充电战略的总体框架进行了分析。

（3）以内容住户小区EV充电为例进行仿真分析，解释了本文建议的EV有序充电战略的方法梗概已毕EV有序充电，并有用诽谤充电总峰值，达到削峰填谷、错峰充电的决议，标明建议的有序充电战略方法瞎想的有用性。