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安科瑞 陳聰
摘要:大量、無(wú)序的插電式混合動(dòng)力汽車(chē)接入電網(wǎng),會(huì)造成高峰時(shí)段電網(wǎng)變壓器過(guò)熱、過(guò)載,導(dǎo)致跳閘甚至大面積停電。因此電動(dòng)汽車(chē)的協(xié)調(diào)充電問(wèn)題是電網(wǎng)中一個(gè)研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。文章首先將插電式混合動(dòng)力汽車(chē)協(xié)調(diào)充電問(wèn)題定義為帶約束條件的優(yōu)化問(wèn)題,然后提出一種雙層*優(yōu)充電策略對(duì)該優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行求解。在第一層基于需求側(cè)管理對(duì)電網(wǎng)低壓變壓器的負(fù)荷曲線進(jìn)行扁平化平滑優(yōu)化;在第二層基于一致性迭代算法,使插電式混合動(dòng)力汽車(chē)用戶的總體充電成本達(dá)到最小并同時(shí)滿足用戶的充電需求。所提充電策略既保持了電網(wǎng)變壓器供電負(fù)荷曲線波動(dòng)最小,又實(shí)現(xiàn)了每個(gè)電動(dòng)汽車(chē)用戶的充電成本最小,滿足了用戶的充電需求。
關(guān)鍵詞:插電式混合動(dòng)力汽車(chē);多目標(biāo)優(yōu)化;需求側(cè)管理;動(dòng)態(tài)資源分配
0引言
為鼓勵(lì)電動(dòng)汽車(chē)用戶參與到電動(dòng)汽車(chē)的協(xié)調(diào)充電過(guò)程,本文提出了一種用戶成本分?jǐn)偰P?,并利用帶約束條件的優(yōu)化模型描述了有*時(shí)域內(nèi)電動(dòng)汽車(chē)協(xié)調(diào)充電的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程;其次,為解決所描述的優(yōu)化問(wèn)題,本文提出了兩層*優(yōu)充電策略將描述的優(yōu)化問(wèn)題分解成2個(gè)階段,分別在低壓變壓器控制層和用戶控制層來(lái)予以解決。
1系統(tǒng)模型
1.1圖論介紹
在有向圖G=(V,E)中,非空集合V=表示圖的頂點(diǎn),E=表示從頂點(diǎn)j可以接受到i的信息,wi,j是關(guān)聯(lián)矩陣W的第i行、第j列元素。對(duì)于節(jié)點(diǎn)i∈V,其入鄰居和出鄰居為Ni-=和Ni+=。節(jié)點(diǎn)i接收入鄰居的信息,并將自身信息發(fā)送給出鄰居完成信息
在鄰居之間的傳遞。di-=|Ni-|和d=|Ni+|分別表示入鄰居和出鄰居的個(gè)數(shù)。強(qiáng)連通的有向圖是指任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間是可達(dá)的。令k=k0,k1,…,kN-1表示N個(gè)時(shí)間戳,G(k)=(V,E(k))表示k時(shí)刻的強(qiáng)連通圖。
1.2問(wèn)題描述
本文研究的分布式電網(wǎng)架構(gòu)如圖1所示,包含1個(gè)高壓變壓器(HVT)連接到1組低壓變壓器(LVTs),每個(gè)低壓變壓器又連接到多個(gè)用戶,并且每個(gè)用戶擁有1臺(tái)插電式混合動(dòng)力汽車(chē)。
圖1分布式電網(wǎng)架構(gòu)
圖1所示的分布式電網(wǎng)架構(gòu)[19—20]是一種徑向放射網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),由于低壓變壓器比高壓變壓器更容易過(guò)載,高壓變壓器和低壓變壓器無(wú)法同時(shí)獲得波動(dòng)最小的負(fù)荷曲線。因此本文研究低壓側(cè)電網(wǎng)的負(fù)載波動(dòng)情況。在此基礎(chǔ)上,本文進(jìn)一步研究使電動(dòng)汽車(chē)用戶充電成本最小化的充電策略,從而使用戶能積極參與到負(fù)荷曲線的削峰填谷中去。
本文將電網(wǎng)中的插電式混合動(dòng)力汽車(chē)協(xié)調(diào)充電問(wèn)題描述成有*時(shí)域的多約束優(yōu)化問(wèn)題。假設(shè)所有電動(dòng)汽車(chē)充電開(kāi)始和結(jié)束的時(shí)刻分別為k0和kN-1,xi,k∈R表示電網(wǎng)在k時(shí)刻提供給電動(dòng)汽車(chē)i的電能。
一般來(lái)說(shuō),對(duì)于約束條件為線性的凸優(yōu)化問(wèn)題具有*一的全局*優(yōu)解,為了便于求解和表征電動(dòng)汽車(chē)充電用戶的充電成本,本文假設(shè)每個(gè)電動(dòng)汽車(chē)i在時(shí)刻k均關(guān)聯(lián)一個(gè)凸的二次型成本函數(shù)
Fi,k(xi,k)=(xi,k-αi,k)2/2βi,k+γi,k(1)
式中:αi,k和γi,k∈R為成本系數(shù);βi,k>0保證了二次型函數(shù)為凸函數(shù)。相應(yīng)的導(dǎo)函數(shù)為
Ji,k(xi,k)=dFi,k(xi,k)/dxi,k=(xi,k-αi,k)/βi,k(2)
由于插電式混合動(dòng)力汽車(chē)的鋰離子電池容量和最大充電功率有一定的限制,因此電動(dòng)汽車(chē)i在k時(shí)刻具有相應(yīng)的最大充電功率和最小充電功率約束
-xi,k≤xi,k≤i,k(3)
在本文中,假設(shè)i,k=i,-xi,k=-xi。為了滿足用在某一段時(shí)間[k0,kN-1]的充電需求,有如下約束條件
i,k=bi(4)
式中:bi為電動(dòng)汽車(chē)i在時(shí)間段[k0,kN-1]內(nèi)需要充的電能。此外,電網(wǎng)低壓變壓器提供給所有電動(dòng)汽車(chē)的電能為
i,k=dk(5)
式中:dk為k時(shí)刻電網(wǎng)提供給n個(gè)電動(dòng)汽車(chē)的電能。
從電動(dòng)汽車(chē)用戶的角度,每個(gè)用戶都希望將自身的充電成本降到*低。因此,在分布式電網(wǎng)中插電式混合動(dòng)力汽車(chē)協(xié)調(diào)充電問(wèn)題可表示為如下帶約束條件的優(yōu)化問(wèn)題
在下一節(jié)中本文將給出相應(yīng)的*優(yōu)充電控制策略,來(lái)解決式(6)所描述的電動(dòng)汽車(chē)協(xié)調(diào)充電問(wèn)題。
2*優(yōu)充電策略
為了解決式(6)所示的有*時(shí)域內(nèi)帶等式約束和不等式約束的優(yōu)化問(wèn)題,本文提出了一種雙層*優(yōu)充電策略,其框架如圖2所示。
圖2一種基于LVTs和插電式混合動(dòng)力汽車(chē)之間相互作用的*優(yōu)控制方案
2.1第一階段優(yōu)化
為了能*大程度實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)低壓變壓器的負(fù)載曲線“削峰填谷”目的,低壓變壓器控制器基于用戶的非電動(dòng)汽車(chē)負(fù)載來(lái)規(guī)劃提供給電動(dòng)汽車(chē)充電的電能。令dkj表示在時(shí)刻kj變壓器提供給n臺(tái)電動(dòng)汽車(chē)充電的電能,qi(k)表示電動(dòng)汽車(chē)用戶i的非電動(dòng)汽車(chē)負(fù)載所消耗的功率(如熱水器、電吹風(fēng)、空調(diào)等),第一階段的目標(biāo)是通過(guò)規(guī)劃給電動(dòng)汽車(chē)充電的電能盡可能使得低壓變壓器側(cè)總負(fù)荷曲線(即電動(dòng)汽車(chē)負(fù)荷與非電動(dòng)汽車(chē)負(fù)荷之和)最平。通過(guò)對(duì)某居民用電區(qū)域統(tǒng)計(jì)其負(fù)載變化規(guī)律,本文假設(shè)某個(gè)家庭中的非電動(dòng)汽車(chē)負(fù)載對(duì)用戶i來(lái)講是已知的。第一階段低壓變壓器控制器基于需求側(cè)管理負(fù)荷曲線波動(dòng)最小問(wèn)題可以描述為
式中:目標(biāo)函數(shù)f(d)為各個(gè)時(shí)刻負(fù)荷曲線的波動(dòng)變化之和,當(dāng)且僅當(dāng)f(d)=0時(shí),總體的功率曲線和理想的功率曲線保持一致,即負(fù)載曲線*全實(shí)現(xiàn)了削峰填谷;dkj為優(yōu)化變量,表示在時(shí)刻kj變壓器提供給n臺(tái)電動(dòng)汽車(chē)充電的電能,kj=k0,k1,…,kN-1為電動(dòng)汽車(chē)的優(yōu)化時(shí)刻;qi(k)為電動(dòng)汽車(chē)用戶i的非電動(dòng)汽車(chē)負(fù)載所消耗的功率;i為電動(dòng)汽車(chē)i的最大
充電功率;η為期望的負(fù)載功率曲線,計(jì)算公式為
通過(guò)MATLAB線性多約束優(yōu)化(mu*ivariatelinearprogrammingproblem,MLPP)工具箱可有效解決式(7)所示的線性多約束優(yōu)化問(wèn)題。算法如下:
(1)算法1基于LVT需求側(cè)管理調(diào)度算法輸入:bi,qi(k),i=1,2,…n,k=k0,k1,…,kN-1輸出:dkj,kJ=k0,k1,…,kN-1
Step1.PHEVi向LVT發(fā)送用戶的充電需求bi以及其他非電動(dòng)汽車(chē)的負(fù)載qi(k),i=1,2,…n,k=k0,k1,…,kN-1。
Step2.LVT計(jì)算k時(shí)刻總體非電動(dòng)汽車(chē)負(fù)載
Step3.LVT計(jì)算理想的負(fù)載功率曲線
Step4.利用MATLAB的MLPP工具箱求解問(wèn)題(7)。
Step5.LVT將獲得的需求側(cè)管理調(diào)度結(jié)果發(fā)送給所有的電動(dòng)汽車(chē)用戶。
2.2第二階段優(yōu)化
為了能使所有用戶的充電成本達(dá)到最小,同時(shí)滿足用戶的充電需求,第二階段將在第一階段基礎(chǔ)上,基于一致性迭代算法來(lái)解決最初的優(yōu)化問(wèn)題(6),獲得全局的*優(yōu)的調(diào)度策略。其中,問(wèn)題(6)中的第三項(xiàng)等式約束,通過(guò)在迭代算法中引入拉格朗日乘子向量,并通過(guò)迭代使其收斂到一致的*優(yōu)值,從而滿足該項(xiàng)等式約束。在文獻(xiàn)中,本文提出了一致性迭代算法并解決動(dòng)了態(tài)資源分配問(wèn)題(dynamicresourceallocationproblem,DRAP),獲得了全局*一的*優(yōu)解。在本文中,本文利用一致性迭代算法來(lái)解決優(yōu)化問(wèn)題(6),算法的證明過(guò)程見(jiàn)文獻(xiàn)定理1。
(2)算法2基于一致性迭代的*優(yōu)充電算法
PHEVi(i=1,2,…,n)通過(guò)基于鄰居信息交換的一致性算法,依次迭代拉格朗日乘子λi,k(t)滿足(6)中的第三項(xiàng)等式約束條件,迭代優(yōu)化變量xi,k(t)滿足(6)中第二項(xiàng)不等式約束條件,迭代殘差變量si,k(t)滿足(6)中第一項(xiàng)等式約束條件。
Step3.電動(dòng)汽車(chē)用戶執(zhí)行相應(yīng)的*優(yōu)成本*優(yōu)調(diào)度策略。
針對(duì)基于一致性迭代的*優(yōu)充電算法2,當(dāng)?shù)介L(zhǎng)趨向于無(wú)窮大時(shí),可以得到問(wèn)題(6)的*優(yōu)解。另外,算法2中當(dāng)前的電動(dòng)汽車(chē)當(dāng)且僅當(dāng)與鄰居的電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行信息交換實(shí)現(xiàn)了全局*優(yōu),是一種*全分布式算法。隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和規(guī)模的擴(kuò)大,該算法仍然適用。通過(guò)結(jié)合算法1和算法2,本文提出的雙層*優(yōu)充電策略既保持了電網(wǎng)變壓器端的負(fù)荷曲線的穩(wěn)定性,又使得電動(dòng)汽車(chē)用戶的充電成本最小,進(jìn)一步鼓勵(lì)了用戶參與到電網(wǎng)削峰填谷輔助服務(wù)中去。
3仿真研究
為了驗(yàn)證本文提出的智能電網(wǎng)中電動(dòng)汽車(chē)雙層*優(yōu)充電策略的有效性,以某小區(qū)內(nèi)分布式電網(wǎng)中小規(guī)模的電動(dòng)汽車(chē)滲透為背景??紤]到電動(dòng)汽車(chē)充電時(shí)的充電功率對(duì)小區(qū)內(nèi)變壓器峰值的影響若電動(dòng)汽車(chē)數(shù)目過(guò)少則導(dǎo)致負(fù)荷波動(dòng)幅度過(guò)小,起不到普適性的研究目的。同時(shí),根據(jù)對(duì)不同汽車(chē)數(shù)量樣本的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比對(duì),一般電動(dòng)汽車(chē)充電個(gè)數(shù)達(dá)到4個(gè)后,就會(huì)對(duì)峰值產(chǎn)生顯著影響,并且后續(xù)隨著汽車(chē)數(shù)量增多,仿真結(jié)論均趨于一致。因此本文考慮小區(qū)內(nèi)具有普適性的電動(dòng)汽車(chē)充電場(chǎng)景,以4個(gè)電動(dòng)汽車(chē)用戶充電為例進(jìn)行仿真研究。
電動(dòng)汽車(chē)參數(shù)如表1所示。電動(dòng)汽車(chē)充電的時(shí)間為18:00至次日6:00,共12h,每個(gè)小時(shí)采樣14個(gè)點(diǎn),一共有168個(gè)采樣點(diǎn)。本文通過(guò)以最大功率充電的方式進(jìn)行對(duì)比,從而突出本文的算法有效性。
表1仿真中的電動(dòng)汽車(chē)參數(shù)設(shè)置
隨著通信技術(shù)和測(cè)量技術(shù)在智能電網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用,假設(shè)在局域網(wǎng)中電動(dòng)汽車(chē)用戶之間的拓?fù)溥B接方式如圖3所示。另外,以最大功率充電的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為全聯(lián)通方式。
圖3仿真中強(qiáng)連通電動(dòng)汽車(chē)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
在本仿真研究中,所有電動(dòng)汽車(chē)的開(kāi)始充電時(shí)間為18:00,結(jié)束時(shí)間為次日6:00。采樣周期14samples/h。因此整個(gè)電動(dòng)汽車(chē)優(yōu)化運(yùn)行共有168個(gè)采樣時(shí)刻,本文等間隔地將其分為4組,每組21個(gè)采樣時(shí)刻。在每個(gè)時(shí)刻,與每個(gè)電動(dòng)汽車(chē)關(guān)聯(lián)的成本函數(shù)均采用二次型凸函數(shù)形式。算法2中的正參數(shù)ε=0.2。
圖4算法1的電動(dòng)汽車(chē)充電功率曲線
圖5以最大功率充電的負(fù)荷曲線
圖6不協(xié)調(diào)充電時(shí)電動(dòng)汽車(chē)充電的功率分配
圖7不協(xié)調(diào)充電和協(xié)調(diào)充電電動(dòng)汽車(chē)充電的功率曲線
圖8電動(dòng)汽車(chē)用戶每日充電成本柱形圖
仿真結(jié)果如圖4—圖8所示。圖4為通過(guò)算法1低壓變壓器的負(fù)載功率曲線。綠色實(shí)線表示總的非電動(dòng)汽車(chē)負(fù)載。從圖4可以看出,當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)的運(yùn)行周期被分割的時(shí)間區(qū)間個(gè)數(shù)趨向于無(wú)窮時(shí),總功率曲線將與期望的負(fù)載曲線保持一致,達(dá)到完整的“削峰填谷”效果。
圖5和圖6分別為電動(dòng)汽車(chē)在協(xié)調(diào)充電策略和不協(xié)調(diào)充電策略下的仿真結(jié)果。不協(xié)調(diào)充電策略是指電動(dòng)汽車(chē)以最大功率進(jìn)行充電直到達(dá)到用戶的充電需求。通過(guò)圖5和圖6的對(duì)比可以看出,電動(dòng)汽車(chē)的協(xié)調(diào)充電策略可以極大的減小電動(dòng)汽車(chē)的充電峰值負(fù)荷,從而可以進(jìn)一步減小對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響。圖7表示分別在協(xié)調(diào)充電和非協(xié)調(diào)充電情況下總體的功率曲線變化。
從圖7可以看出,不協(xié)調(diào)充電策略的總功率最大值為42kW,相對(duì)于期望的功率曲線20kW造成了110%的過(guò)載,而協(xié)調(diào)充電策略波動(dòng)至25kW,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于非協(xié)調(diào)充電策略,驗(yàn)證了本文提出的算法通過(guò)控制電動(dòng)汽車(chē)的充電功率和充電時(shí)間使總功率曲線波動(dòng)明顯減小。圖8表示在協(xié)調(diào)充電和非協(xié)調(diào)充電情況下用戶的成本柱形圖。
從圖8可以看出,協(xié)調(diào)充電策略不僅僅可以減小全體的電動(dòng)汽車(chē)用戶充電成本,同時(shí)可以大大減少每個(gè)電動(dòng)汽車(chē)用戶的充電成本,從而可以鼓勵(lì)用戶參與到電網(wǎng)的“削峰填谷”協(xié)調(diào)充電調(diào)度策略中去。
通過(guò)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的充電策略進(jìn)行規(guī)劃,使用*優(yōu)的充電策略來(lái)完成電動(dòng)汽車(chē)的充電,用電能來(lái)替代傳統(tǒng)的化學(xué)能源,有利于減緩傳統(tǒng)能源的消耗速度。進(jìn)一步,通過(guò)大規(guī)模利用電動(dòng)汽車(chē)來(lái)取代傳統(tǒng)的油車(chē),減少污染物的排放,從而減小環(huán)境污染。本文的首要目標(biāo)是通過(guò)使得電網(wǎng)曲線波動(dòng)最小,峰谷差最小,從而避免因峰值過(guò)高引起跳閘甚至大面積停電。
4安科瑞充電樁收費(fèi)運(yùn)營(yíng)云平臺(tái)系統(tǒng)選型方案
4.1概述
AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費(fèi)運(yùn)營(yíng)云平臺(tái)系統(tǒng)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)接入系統(tǒng)的電動(dòng)電動(dòng)自行車(chē)充電站以及各個(gè)充電整法行不間斷地?cái)?shù)據(jù)采集和監(jiān)控,實(shí)時(shí)監(jiān)控充電樁運(yùn)行狀態(tài),進(jìn)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(xì)查詢等。同時(shí)對(duì)充電機(jī)過(guò)溫保護(hù)、漏電、充電機(jī)輸入/輸出過(guò)壓,欠壓,絕緣低各類(lèi)故障進(jìn)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(guò)微信、支付寶,云閃付掃碼充電。
4.2應(yīng)用場(chǎng)所
適用于民用建筑、一般工業(yè)建筑、居住小區(qū)、實(shí)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(jì)。
4.3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(chē)智能充電樁通訊協(xié)議為標(biāo)準(zhǔn)modbus-rtu。電瓶車(chē)智能充電樁用于采集充電回路的電力參數(shù),并進(jìn)行電能計(jì)量和保護(hù)。
3)網(wǎng)絡(luò)傳輸層:通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫(kù)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。
5)應(yīng)客戶端層:系統(tǒng)管理員可在瀏覽器中訪問(wèn)電瓶車(chē)充電樁收費(fèi)平臺(tái)。終端充電用戶通過(guò)刷卡掃碼的方式啟動(dòng)充電。
小區(qū)充電平臺(tái)功能主要涵蓋充電設(shè)施智能化大屏、實(shí)時(shí)監(jiān)控、交易管理、故障管理、統(tǒng)計(jì)分析、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能,同時(shí)為運(yùn)維人員提供運(yùn)維APP,充電用戶提供充電小程序。
4.4安科瑞充電樁云平臺(tái)系統(tǒng)功能
4.4.1智能化大屏
智能化大屏展示站點(diǎn)分布情況,對(duì)設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備使用率、充電次數(shù)、充電時(shí)長(zhǎng)、充電金額、充電度數(shù)、充電樁故障等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)顯示,同時(shí)可查看每個(gè)站點(diǎn)的站點(diǎn)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。
4.4.2實(shí)時(shí)監(jiān)控
實(shí)時(shí)監(jiān)視充電設(shè)施運(yùn)行狀況,主要包括充電樁運(yùn)行狀態(tài)、回路狀態(tài)、充電過(guò)程中的充電電量、充電電壓電流,充電樁告警信息等。
4.4.3交易管理
平臺(tái)管理人員可管理充電用戶賬戶,對(duì)其進(jìn)行賬戶進(jìn)行充值、退款、凍結(jié)、注銷(xiāo)等操作,可查看小區(qū)用戶每日的充電交易詳細(xì)信息。
4.4.4故障管理
設(shè)備自動(dòng)上報(bào)故障信息,平臺(tái)管理人員可通過(guò)平臺(tái)查看故障信息并進(jìn)行派發(fā)處理,同時(shí)運(yùn)維人員可通過(guò)運(yùn)維APP收取故障推送,運(yùn)維人員在運(yùn)維工作完成后將結(jié)果上報(bào)。充電用戶也可通過(guò)充電小程序反饋現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題。
4.4.5統(tǒng)計(jì)分析
通過(guò)系統(tǒng)平臺(tái),從充電站點(diǎn)、充電設(shè)施、、充電時(shí)間、充電方式等不同角度,查詢充電交易統(tǒng)計(jì)信息、能耗統(tǒng)計(jì)信息等。
4.4.6基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理
在系統(tǒng)平臺(tái)建立運(yùn)營(yíng)商戶,運(yùn)營(yíng)商可建立和管理其運(yùn)營(yíng)所需站點(diǎn)和充電設(shè)施,維護(hù)充電設(shè)施信息、價(jià)格策略、折扣、優(yōu)惠活動(dòng),同時(shí)可管理在線卡用戶充值、凍結(jié)和解綁。4.4.7運(yùn)維APP
面向運(yùn)維人員使用,可以對(duì)站點(diǎn)和充電樁進(jìn)行管理、能夠進(jìn)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(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置,同時(shí)可接收故障推送
4.4.8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。
4.5系統(tǒng)硬件配置
類(lèi)型 | 型號(hào) | 圖片 | 功能 |
安科瑞充電樁收費(fèi)運(yùn)營(yíng)云平臺(tái) | AcrelCloud-9000 | 安科瑞響應(yīng)節(jié)能環(huán)保、綠色出行的號(hào)召,為廣大用戶提供慢充和快充兩種充電方式壁掛式、落地式等多種類(lèi)型的充電樁,包含智能7kW交流充電樁,30kW壁掛式直流充電樁,智能60kW/120kW直流一體式充電樁等來(lái)滿足新能源汽車(chē)行業(yè)快速、經(jīng)濟(jì)、智能運(yùn)營(yíng)管理的市場(chǎng)需求,提供電動(dòng)汽車(chē)充電軟件解決方案,可以隨時(shí)隨地享受便捷安全的充電服務(wù),微信掃一掃、微信公眾號(hào)、支付寶掃一掃、支付寶服務(wù)窗,充電方式多樣化,為車(chē)主用戶提供便捷、安全的充電服務(wù)。實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力電池快速、安全、合理的電量補(bǔ)給,能計(jì)時(shí),計(jì)電度、計(jì)金額作為市民購(gòu)電終端,同時(shí)為提高公共充電樁的效率和實(shí)用性。 | |
互聯(lián)網(wǎng)版智能交流樁 | AEV-AC007D | 額定功率7kW,單相三線制,防護(hù)等級(jí)IP65,具備防雷 保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)、智能監(jiān)測(cè)、智能計(jì)量、遠(yuǎn)程升級(jí),支持刷卡、掃碼、即插即用。 通訊方:4G/wifi/藍(lán)牙支持刷卡,掃碼、免費(fèi)充電可選配顯示屏 | |
互聯(lián)網(wǎng)版智能直流樁 | AEV-DC030D | 額定功率30kW,三相五線制,防護(hù)等級(jí)IP54,具備防雷保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)、智能監(jiān)測(cè)、智能計(jì)量、恒流恒壓、電池保護(hù)、遠(yuǎn) 程升級(jí),支持刷卡、掃碼、即插即用 通訊方式:4G/以太網(wǎng) 支持刷卡,掃碼、免費(fèi)充電 | |
互聯(lián)網(wǎng)版智能直流樁 | AEV-DC060S | 額定功率60kW,三相五線制,防護(hù)等級(jí)IP54,具備防雷保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)、智能監(jiān)測(cè)、智能計(jì)量、恒流恒壓、電池保護(hù)、遠(yuǎn)程升級(jí),支持刷卡、掃碼、即插即用 通訊方式:4G/以太網(wǎng) 支持刷卡,掃碼、免費(fèi)充電 | |
互聯(lián)網(wǎng)版智能直流樁 | AEV-DC120S | 額定功率120kW,三相五線制,防護(hù)等級(jí)IP54,具備防雷保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)、智能監(jiān)測(cè)、智能計(jì)量、恒流恒壓、電池保護(hù)、遠(yuǎn)程升級(jí),支持刷卡、掃碼、即插即用 通訊方式:4G/以太網(wǎng) 支持刷卡,掃碼、免費(fèi)充電 | |
10路電瓶車(chē)智能充電樁 | ACX10A系列 | 10路承載電流25A,單路輸出電流3A,單回路功率1000W,總功率5500W。充滿自停、斷電記憶、短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、空載保護(hù)、故障回路識(shí)別、遠(yuǎn)程升級(jí)、功率識(shí)別、獨(dú)立計(jì)量、告警上報(bào)。 ACX10A-TYHN:防護(hù)等級(jí)IP21,支持投幣、刷卡,掃碼、免費(fèi)充電 ACX10A-TYN:防護(hù)等級(jí)IP21,支持投幣、刷卡,免費(fèi)充電 ACX10A-YHW:防護(hù)等級(jí)IP65,支持刷卡,掃碼,免費(fèi)充電 ACX10A-YHN:防護(hù)等級(jí)IP21,支持刷卡,掃碼,免費(fèi)充電 ACX10A-YW:防護(hù)等級(jí)IP65,支持刷卡、免費(fèi)充電 ACX10A-MW:防護(hù)等級(jí)IP65,僅支持免費(fèi)充電 | |
2路智能插座 | ACX2A系列 | 2路承載電流20A,單路輸出電流10A,單回路功率2200W,總功率4400W。充滿自停、斷電記憶、短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、空載保護(hù)、故障回路識(shí)別、遠(yuǎn)程升級(jí)、功率識(shí)別,報(bào)警上報(bào)。 ACX2A-YHN:防護(hù)等級(jí)IP21,支持刷卡、掃碼充電 ACX2A-HN:防護(hù)等級(jí)IP21,支持掃碼充電 ACX2A-YN:防護(hù)等級(jí)IP21,支持刷卡充電 | |
20路電瓶車(chē)智能充電樁 | ACX20A系列 | 20路承載電流50A,單路輸出電流3A,單回路功率1000W,總功率11kW。充滿自停、斷電記憶、短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、空載保護(hù)、故障回路識(shí)別、遠(yuǎn)程升級(jí)、功率識(shí)別,報(bào)警上報(bào)。 ACX20A-YHN:防護(hù)等級(jí)IP21,支持刷卡,掃碼,免費(fèi)充電 ACX20A-YN:防護(hù)等級(jí)IP21,支持刷卡,免費(fèi)充電 | |
落地式電瓶車(chē)智能充電樁 | ACX10B系列 | 10路承載電流25A,單路輸出電流3A,單回路功率1000W,總功率5500W。充滿自停、斷電記憶、短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、空載保護(hù)、故障回路識(shí)別、遠(yuǎn)程升級(jí)、功率識(shí)別、獨(dú)立計(jì)量、告警上報(bào)。 ACX10B-YHW:戶外使用,落地式安裝,包含1臺(tái)主機(jī)及5根立柱,支持刷卡、掃碼充電,不帶廣告屏 ACX10B-YHW-LL:戶外使用,落地式安裝,包含1臺(tái)主機(jī)及5根立柱,支持刷卡、掃碼充電。液晶屏支持U盤(pán)本地投放圖片及視頻廣告 | |
智能邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān) | ANet-2E4SM | 4路RS485串口,光耦隔離,2路以太網(wǎng)接口,支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPCUA、ModbusTCP(主、從)、104(主、從)、建筑能耗、SNMP、MQTT;(主模塊)輸入電源:DC12V~36V。支持4G擴(kuò)展模塊,485擴(kuò)展模塊。 | |
擴(kuò)展模塊ANet-485 | M485模塊:4路光耦隔離RS485 | ||
擴(kuò)展模塊ANet-M4G | M4G模塊:支持4G全網(wǎng)通 | ||
導(dǎo)軌式單相電表 | ADL200 | 單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量,輸入電流:10(80)A; 電能精度:1級(jí) 支持Modbus和645協(xié)議 證書(shū):MID/CE認(rèn)證 | |
導(dǎo)軌式電能計(jì)量表 | ADL400 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量,分相總有功電能,總正反向有功電能統(tǒng)計(jì),總正反向無(wú)功電能統(tǒng)計(jì);紅外通訊;電流規(guī)格:經(jīng)互感器接入3×1(6)A,直接接入3×10(80)A,有功電能精度0.5S級(jí),無(wú)功電能精度2級(jí) 證書(shū):MID/CE認(rèn)證 | |
無(wú)線計(jì)量?jī)x表 | ADW300 | 三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量,有功電能計(jì)量(正、反向)、四象限無(wú)功電能、總諧波含量、分次諧波含量(2~31次);A、B、C、N四路測(cè)溫;1路剩余電流測(cè)量;支持RS485/LoRa/2G/4G/NB;LCD顯示;有功電能精度:0.5S級(jí)(改造項(xiàng)目) 證書(shū):CPA/CE認(rèn)證 | |
導(dǎo)軌式直流電表 | DJSF1352-RN | 直流電壓、電流、功率測(cè)量,正反向電能計(jì)量,復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì),SOE事件記錄:8位LCD顯示:紅外通訊:電壓輸入*大1000V,電流外接分流器接入(75mV)或霍爾元件接入(0-5V);電能精度1級(jí),1路485通訊,1路直流電能計(jì)量AC/DC85-265V供電 證書(shū):MID/CE認(rèn)證 | |
面板直流電表 | PZ72L-DE | 直流電壓、電流、功率測(cè)量,正反向電能計(jì)量:紅外通訊:電壓輸入*大1000V,電流外接分流器接入·(75mV)或霍爾元件接入(0-20mA0-5V);電能精度1級(jí) 證書(shū):CE認(rèn)證 | |
電氣防火限流式保護(hù)器 | ASCP200-63D | 導(dǎo)軌式安裝,可實(shí)現(xiàn)短路限流滅弧保護(hù)、過(guò)載限流保護(hù)、內(nèi)部超溫限流保護(hù)、過(guò)欠壓保護(hù)、漏電監(jiān)測(cè)、線纜溫度監(jiān)測(cè)等功能;1路RS485通訊,1路NB或4G無(wú)線通訊(選配);額定電流為0~63A,額定電流菜單可設(shè)。 | |
開(kāi)口式電流互感器 | AKH-0.66/K | AKH-0.66K系列開(kāi)口式電流互感器安裝方便,無(wú)須拆一次母線,亦可帶電操作,不影響客戶正常用電,可與繼電器保護(hù)、測(cè)量以及計(jì)量裝置配套使用。 | |
霍爾傳感器 | AHKC | 霍爾電流傳感器主要適用于交流、直流、脈沖等復(fù)雜信號(hào)的隔離轉(zhuǎn)換,通過(guò)霍爾效應(yīng)原理使變換后的信號(hào)能夠直接被AD、DSP、PLC、二次儀表等各種采集裝置直接采集和接受,響應(yīng)時(shí)間快,電流測(cè)量范圍寬精度高,過(guò)載能力強(qiáng),線性好,抗干擾能力強(qiáng)。 | |
智能剩余電流繼電器 | ASJ | 該系列繼電器可與低壓斷路器或低壓接觸器等組成組合式的剩余電流動(dòng)作保護(hù)器,主要適用于交流50Hz,額定電壓為400V及以下的TT或TN系統(tǒng)配電線路,防止接地故障電流引起的設(shè)備和電氣火災(zāi)事故,也可用于對(duì)人身觸電危險(xiǎn)提供間接接觸保護(hù)。 |
5結(jié)束語(yǔ)
本文研究了分布式電網(wǎng)架構(gòu)中插電式混合動(dòng)力汽車(chē)的協(xié)調(diào)充電問(wèn)題。首先,將電動(dòng)汽車(chē)的充電協(xié)調(diào)問(wèn)題描述成帶多個(gè)約束條件的凸優(yōu)化問(wèn)題,基于此,本文提出兩層*優(yōu)充電策略來(lái)解決該優(yōu)化問(wèn)題。在所提提出的*優(yōu)策略中,上層應(yīng)用基于需求側(cè)管理的調(diào)度算法來(lái)求解,在此基礎(chǔ)上,下層應(yīng)用一致性迭代的優(yōu)化算法進(jìn)行求解。最后通過(guò)數(shù)值仿真驗(yàn)證了所提算法的有效性。所提出的*優(yōu)充電策略既保持了電網(wǎng)變壓器供電負(fù)荷曲線波動(dòng)最小,又實(shí)現(xiàn)了每個(gè)電動(dòng)汽車(chē)用戶的充電成本最小,同時(shí)滿足了用戶的充電需求。未來(lái)的研究方向會(huì)考慮大規(guī)模的電動(dòng)汽車(chē)充電場(chǎng)景,即根據(jù)用戶的行為和習(xí)慣隨機(jī)地將電動(dòng)汽車(chē)接入電網(wǎng)進(jìn)行充電,并且用戶充電的開(kāi)始和結(jié)束時(shí)刻各不相同,該種場(chǎng)景可通過(guò)本文提出的*優(yōu)控制策略結(jié)合滾動(dòng)域優(yōu)化方法來(lái)予以解決。
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