安科瑞(ruì) 陳聰

摘要(yào)：針(zhēn)對目前大規模(mó)分布式電(diàn)源和電動汽(qì)車接入(rù)配電(diàn)網後，給配(pèi)電(diàn)網(wǎng)可靠(kào)性(xìng)帶(dài)來(lái)一定(dìng)影響的問(wèn)題，提出一種含(hán)有(yǒu)分布式電源和(hé)電動汽車的新型配(pèi)電(diàn)網的可靠(kào)性(xìng)評估方法，需(xū)要考慮一下(xià)幾點。首先，考(kǎo)慮風(fēng)光(guāng)出力(lì)的(dí)不確定(dìng)性(xìng)和(hé)相關性(xìng)；其次，考慮電動汽車用戶行為(wéi)特征，提出(chū)了(liǎo)基於(yú)動態分(fēn)時電價(jià)的電(diàn)動汽(qì)車有(yǒu)序充(chōng)放(fàng)電(diàn)控(kòng)製策略(lüè)。，基(jī)於IEEE-RBTSBus6測試(shì)係(xì)統的主饋綫(xiàn)F4，對(duì)係統的(dí)可(kě)靠性(xìng)指標進行(háng)計(jì)算(suàn)分析(xī)，結(jié)果(guǒ)表明所(suǒ)提的(dí)風光聯(lián)合(hé)出(chū)力模型(xíng)和有序充放電(diàn)控(kòng)製(zhì)策(cè)略可以有效降(jiàng)低對(duì)配(pèi)電網(wǎng)可(kě)靠(kào)性(xìng)的(dí)影(yǐng)響。

關(guān)鍵詞：分布(bù)式電源(yuán)；風光聯合出(chū)力；電動汽(qì)車(chē)；有(yǒu)序充(chōng)放(fàng)電；配電網；可(kě)靠性(xìng)評(píng)估(gū)

1.引言(yán)

在(zài)“碳達峰”和“碳(tàn)中和”的目(mù)標驅(qū)動下，以風力(lì)，光(guāng)伏發(fā)電為主的(dí)分布式電源在全球(qiú)範圍內(nèi)得到(dào)大(dà)力發展，根(gēn)據(jù)國(guó)際(jì)可再(zài)生能源署(shǔ)發布(bù)的(dí)《2022年(nián)可再(zài)生能源發電量統(tǒng)計(jì)報告(gào)》，全球(qiú)風(fēng)力(lì)，光伏(fú)發(fā)電裝(zhuāng)機(jī)分(fēn)別達到(dào)825GW，849GW。電(diàn)動汽車作(zuò)為(wéi)一(yī)種具(jù)有廣(guǎng)闊發展前景的(dí)綠(lǜ)色交通(tōng)工(gōng)具，也是(shì)實(shí)現(xiàn)“雙碳(tàn)”目標的重要(yào)途徑之(zhī)一，得到了(liǎo)大(dà)力發(fā)展(zhǎn)。但是(shì)，風電，光(guāng)伏機組(zǔ)的出力受(shòu)到光照強(qiáng)度，溫度(dù)，風速(sù)等(děng)自然條(tiáo)件的影響，具(jù)有(yǒu)較強(qiáng)的(dí)隨機性(xìng)，間歇性及(jí)波(bō)動性，電(diàn)動汽車(chē)無(wú)序充電行(háng)為(wéi)在時空上具有(yǒu)較強(qiáng)的(dí)隨機性(xìng)，其充電負荷會(huì)改變(biàn)日負(fù)荷(hé)變(biàn)化趨勢，進(jìn)而影響(xiǎng)配(pèi)電網的可靠(kào)性(xìng)。大(dà)規(guī)模(mó)的分布式(shì)電源和電(diàn)動汽(qì)車(chē)接(jiē)入配電網(wǎng)，勢必會給(gěi)配(pèi)電(diàn)網的(dí)可(kě)靠性(xìng)帶來影響，因(yīn)此(cǐ)，需要(yào)對含(hán)分(fēn)布式(shì)電(diàn)源和(hé)電(diàn)動(dòng)汽車的配(pèi)電網(wǎng)的(dí)可(kě)靠(kào)性進(jìn)行(háng)評(píng)估。

1. 分布式(shì)電源以及(jí)電(diàn)動汽(qì)車(chē)接入配電網現狀

目前(qián)關(guān)於分布(bù)式電源(yuán)接入配(pèi)電(diàn)網的(dí)研(yán)究主要(yào)在(zài)分(fēn)布式(shì)電(diàn)源出力模(mó)型的(dí)建立，優(yōu)化配(pèi)置，選址(zhǐ)定(dìng)容(róng)等方麵。相較(jiào)於傳統配電(diàn)網可靠性評(píng)估，針對分布(bù)式電(diàn)源和負荷的相(xiāng)關(guān)性，基於秩相(xiāng)關係(xì)數(shù)矩陣(zhèn)理論(lùn)，並(bìng)采(cǎi)用(yòng)拉丁超立(lì)方(fāng)抽樣(yàng)方法(fǎ)，提出(chū)了(liǎo)一(yī)種考慮分(fēn)布(bù)式電源和(hé)負(fù)荷相(xiāng)關(guān)性模(mó)型(xíng)。針(zhēn)對(duì)分布式電(diàn)源出力和負(fù)荷功率(shuài)的不(bù)確定性，提出(chū)了一種基於(yú)威布爾-馬爾科夫(fū)(Weibull-Markov)模型(xíng)，能(néng)夠更(gēng)準確地(dì)模(mó)擬分(fēn)布(bù)式電源(yuán)的多運(yùn)行(háng)狀態。以高滲(shèn)透率(shuài)可再生能源接入配電(diàn)網為(wéi)背(bèi)景(jǐng)，分(fēn)析分布式(shì)電(diàn)源的(dí)滲透(tòu)率對所接(jiē)入(rù)係統(tǒng)的(dí)供電模式(shì)和(hé)可(kě)靠(kào)性(xìng)的影響。但上(shàng)述(shù)方(fāng)法在(zài)進行可(kě)靠(kào)性計算時，僅(jǐn)考(kǎo)慮了風(fēng)光出力(lì)的不(bù)確(què)定性，沒(méi)有考慮其(qí)相(xiāng)關性(xìng)。

現階(jiē)段，對於電動汽車(chē)接入(rù)配電(diàn)網(wǎng)的研(yán)究主(zhǔ)要集中在(zài)充(chōng)電負荷預(yù)測，優化調度，充電站(zhàn)規劃(huá)等(děng)方(fāng)麵。針對在(zài)建(jiàn)立電(diàn)動汽車充電負荷(hé)預測(cè)模型(xíng)時(shí)存(cún)在模(mó)型與參數(shù)設置，用戶(hù)行為特(tè)征不匹配(pèi)的問題(tí)，通過(guò)對充電負(fù)荷預(yù)測影響因素(sù)的(dí)分析(xī)，提出(chū)了基於(yú)時刻充電概率的負(fù)荷(hé)預測模型(xíng)。通(tōng)過(guò)建立計(jì)及(jí)需求響(xiǎng)應和路-電耦(ǒu)合特(tè)性的配電網(wǎng)可(kě)靠(kào)性評估(gū)模型(xíng)，準(zhǔn)確(què)預測電動(dòng)汽(qì)車(chē)時空分布負荷(hé)。針對配電(diàn)網所能承受(shòu)的(dí)負荷(hé)不滿足大(dà)規模(mó)電(diàn)動(dòng)汽車(chē)充(chōng)電功(gōng)率的問題，考慮電(diàn)動汽(qì)車(chē)充放(fàng)電(diàn)接入(rù)退(tuì)出(chū)的隨(suí)機性(xìng)，提出(chū)了電動汽車(chē)有序充(chōng)放(fàng)電(diàn)控(kòng)製策略(lüè)。針(zhēn)對(duì)電動汽車(chē)采用傳統(tǒng)分時電價的(dí)充電方(fāng)式(shì)時(shí)，會產(chǎn)生新(xīn)的負荷尖峰的(dí)問(wèn)題，提(tí)出(chū)基(jī)於動態電價(jià)的電動(dòng)汽車充電站(zhàn)有(yǒu)序充放(fàng)電(diàn)控製(zhì)策略(lüè)。現有關於電動(dòng)汽車接入配(pèi)電(diàn)網(wǎng)後可(kě)靠性(xìng)評(píng)估(gū)方麵(miàn)的(dí)研究(jiū)較(jiào)少(shǎo)，雖然從電(diàn)動汽車(chē)的(dí)類(lèi)型，數(shù)量和接入(rù)位置(zhì)3方(fāng)麵進行(háng)可(kě)靠(kào)性分(fēn)析，但(dàn)是(shì)在電(diàn)動(dòng)汽(qì)車(chē)采取(qǔ)不(bù)同有(yǒu)序充放(fàng)電控製(zhì)策略(lüè)時(shí)未(wèi)考慮(lǜ)對(duì)配電網(wǎng)可靠性帶來的(dí)影響。

3安科瑞(ruì)充電樁(zhuāng)收費(fèi)運營雲平台係統選型(xíng)方(fāng)案(àn)

3.1概述

AcrelCloud-9000安科瑞(ruì)充電柱收費(fèi)運營雲(yún)平台(tái)係統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術對(duì)接(jiē)入係統(tǒng)的電(diàn)動電(diàn)動(dòng)自(zì)行車(chē)充電(diàn)站以及(jí)各(gè)個充電(diàn)整法(fǎ)行不間斷地(dì)數(shù)據采集和監(jiān)控，實時(shí)監(jiān)控(kòng)充電(diàn)樁運行狀態，進行充電(diàn)服(fú)務(wù)，支付管理(lǐ)，交(jiāo)易結算(suàn)，資(zī)要管理，電能管理，明細查(chá)詢等。同時對充電(diàn)機(jī)過(guò)溫保(bǎo)護(hù)，漏電，充(chōng)電(diàn)機輸(shū)入(rù)/輸(shū)出過壓(yā)，欠(qiàn)壓，絕緣(yuán)低(dī)各類故(gù)障進行(háng)預(yù)警(jǐng)；充電(diàn)樁支(zhī)持以太網，4G或WIFI等(děng)方式(shì)接入(rù)互(hù)聯(lián)網，用戶通過微信(xìn)，支付(fù)寶(bǎo)，雲閃付掃碼(mǎ)充(chōng)電。

3.2應用(yòng)場所(suǒ)

適用於民用建築，一般工業(yè)建築，居(jū)住小(xiǎo)區(qū)，實(shí)業單位(wèi)，商業綜合(hé)體(tǐ)，學校，園區等充(chōng)電(diàn)樁模(mó)式(shì)的充電基(jī)礎設(shè)施設(shè)計(jì)。

3.3係統結構

係(xì)統分為(wéi)四(sì)層(céng)：

1）即數據采集層(céng)，網(wǎng)絡傳輸(shū)層，數(shù)據(jù)層和(hé)客(kè)戶端(duān)層(céng)。

2）數(shù)據采集(jí)層(céng)：包括電瓶(píng)車(chē)智(zhì)能充電(diàn)樁通訊協議為(wéi)標準(zhǔn)modbus-rtu。電瓶車智(zhì)能充(chōng)電樁用於(yú)采(cǎi)集充電回(huí)路的電力(lì)參(cān)數，並(bìng)進(jìn)行(háng)電能計量和(hé)保(bǎo)護(hù)。

3）網(wǎng)絡傳(chuán)輸層：通過4G網絡將數據(jù)上(shàng)傳至搭建好的(dí)數據庫服務器。

4）數據層：包含應(yīng)用服務器和數(shù)據服務器，應用服(fú)務器(qì)部(bù)署數(shù)據采(cǎi)集(jí)服(fú)務，WEB網(wǎng)站(zhàn)，數(shù)據服(fú)務(wù)器(qì)部署實時(shí)數(shù)據庫，歷史(shǐ)數據庫，基(jī)礎(chǔ)數據(jù)庫。

5）應客(kè)戶(hù)端層：係統(tǒng)管理員可在瀏(liú)覽器(qì)中(zhōng)訪(fǎng)問電(diàn)瓶車充(chōng)電樁(zhuāng)收(shōu)費(fèi)平(píng)台。終(zhōng)端充(chōng)電用(yòng)戶通(tōng)過(guò)刷(shuā)卡掃碼的方式(shì)啟(qǐ)動充電(diàn)。

小區充電平(píng)台功(gōng)能主要涵蓋(gài)充(chōng)電設施智能化(huà)大(dà)屏，實時監控，交(jiāo)易管理，故障管理，統計分析，基礎數據(jù)管理等(děng)功能，同時為運維(wéi)人(rén)員(yuán)提供運維APP，充電(diàn)用戶(hù)提供充電小(xiǎo)程序。

3.4安科瑞(ruì)充(chōng)電樁雲(yún)平台係(xì)統(tǒng)功(gōng)能(néng)

3.4.1智能化(huà)大屏

智能化(huà)大(dà)屏展示(shì)站點(diǎn)分(fēn)布(bù)情(qíng)況，對設(shè)備(bèi)狀態，設備使(shǐ)用率，充電次數，充電(diàn)時(shí)長，充電(diàn)金(jīn)額，充電(diàn)度(dù)數(shù)，充電(diàn)樁故障(zhàng)等進(jìn)行統(tǒng)計顯示，同時可(kě)查(chá)看每個站(zhàn)點的站點(diǎn)信息，充(chōng)電樁(zhuāng)列表，充(chōng)電記錄，收(shōu)益(yì)，能耗(hào)，故(gù)障(zhàng)記(jì)錄等(děng)。統(tǒng)一(yī)管理(lǐ)小區充電(diàn)樁，查看設(shè)備(bèi)使用率(shuài)，合(hé)理(lǐ)分配資源。

3.4.2實(shí)時監控(kòng)

實時(shí)監視(shì)充(chōng)電(diàn)設(shè)施運行(háng)狀(zhuàng)況，主(zhǔ)要包括充電樁運(yùn)行狀態，回路狀(zhuàng)態(tài)，充(chōng)電(diàn)過程中的(dí)充(chōng)電電量，充(chōng)電(diàn)電壓(yā)電(diàn)流(liú)，充電(diàn)樁告(gào)警(jǐng)信息等。

3.4.3交(jiāo)易管(guǎn)理

平台(tái)管理(lǐ)人員可管理充(chōng)電用(yòng)戶賬戶，對其(qí)進行賬(zhàng)戶進行(háng)充(chōng)值，退(tuì)款，凍(dòng)結(jié)，注(zhù)銷等操(cāo)作，可查看(kàn)小(xiǎo)區用戶每日的(dí)充電交(jiāo)易(yì)詳細信息。

3.4.4故(gù)障管理(lǐ)

設(shè)備自動(dòng)上報故障(zhàng)信(xìn)息，平台管理人員(yuán)可(kě)通過平(píng)台查(chá)看(kàn)故障信息(xī)並進行(háng)派發處理，同時運維人員(yuán)可(kě)通(tōng)過(guò)運(yùn)維(wéi)APP收取(qǔ)故障(zhàng)推(tuī)送(sòng)，運維人(rén)員在運(yùn)維(wéi)工作完成(chéng)後(hòu)將結果上(shàng)報。充電用(yòng)戶(hù)也可通(tōng)過充電小程(chéng)序(xù)反饋現(xiàn)場問(wèn)題。

3.4.5統計分析

通(tōng)過係統平台(tái)，從充(chōng)電站(zhàn)點，充(chōng)電(diàn)設施，，充(chōng)電時(shí)間，充(chōng)電方式等不同角(jiǎo)度，查(chá)詢(xún)充電交易(yì)統計信息(xī)，能耗統(tǒng)計信(xìn)息等(děng)。

3.4.6基礎(chǔ)數(shù)據管(guǎn)理(lǐ)

在係統平(píng)台(tái)建立運(yùn)營商戶，運(yùn)營商(shāng)可建立(lì)和管(guǎn)理(lǐ)其(qí)運(yùn)營(yíng)所(suǒ)需(xū)站點和(hé)充電(diàn)設施，維護充電(diàn)設施(shī)信(xìn)息(xī)，價格(gé)策略(lüè)，折(zhē)扣，優(yōu)惠活(huó)動(dòng)，同時(shí)可(kě)管理(lǐ)在(zài)綫(xiàn)卡(qiǎ)用(yòng)戶充值，凍結和(hé)解綁。

3.4.7運(yùn)維APP

麵(miàn)向(xiàng)運(yùn)維(wéi)人員使(shǐ)用(yòng)，可(kě)以對站(zhàn)點和(hé)充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)進行管理，能夠進行故(gù)障(zhàng)閉(bì)環(huán)處理(lǐ)，查詢流量卡使用情(qíng)況(kuàng)，查(chá)詢充電(diàn)\充(chōng)值情況，進(jìn)行(háng)遠(yuǎn)程參(cān)數設置，同(tóng)時可接收(shōu)故(gù)障推送

3.4.8充電小程序(xù)

麵向充電(diàn)用戶使(shǐ)用，可查(chá)看(kàn)附近空(kōng)閒設(shè)備(bèi)，主(zhǔ)要包(bāo)含掃碼充電，賬戶充值(zhí)，充(chōng)電卡綁(bǎng)定(dìng)，交易(yì)查詢，故障申(shēn)訴等(děng)功能。

3.5係(xì)統硬件(jiàn)配置

1. 結束語

通(tōng)過過對(duì)含風(fēng)光聯合發(fā)電(diàn)係(xì)統和(hé)電動汽(qì)車(chē)的配電(diàn)網(wǎng)的現狀(zhuàng)分(fēn)析，可以得出以下結論(lùn)：

1. 從DG的類(lèi)型進(jìn)行(háng)可(kě)靠性進行(háng)分析，與無(wú)DG接(jiē)入(rù)的(dí)情況相比，接入DG後可以(yǐ)有(yǒu)效地提高配電網(wǎng)的(dí)可(kě)靠(kào)性(xìng)，單(dān)獨接(jiē)入風(fēng)電比(bǐ)單獨接入(rù)光伏(fú)發電機(jī)的可(kě)靠性要高(gāo)，而接入風(fēng)光(guāng)互(hù)補發(fā)電係統(tǒng)比單獨接(jiē)入(rù)風(fēng)電(diàn)，光伏(fú)後的可(kě)靠性更高。

2. 對接(jiē)入無(wú)序充電(diàn)的EV進行可靠(kào)性分析(xī)，結(jié)果(guǒ)表(biǎo)明(míng)電(diàn)動(dòng)汽車的接(jiē)入(rù)不僅(jǐn)會增加(jiā)係統的負荷峰(fēng)值，還(huán)大(dà)大(dà)降(jiàng)低了配(pèi)電(diàn)網(wǎng)的可靠性，隨著數量的(dí)增(zēng)加(jiā)，可靠(kào)性(xìng)惡(è)化程(chéng)度加劇。

3. 對(duì)EV采(cǎi)用不同的有(yǒu)序充(chōng)放電(diàn)方(fāng)式後(hòu)進行(háng)可靠(kào)性(xìng)評(píng)估，結(jié)果表明采用分(fēn)時(shí)電(diàn)價(jià)和動(dòng)態電價的(dí)有序充(chōng)放電(diàn)方式(shì)比無序充(chōng)電的(dí)方式(shì)的可靠性(xìng)要高(gāo)，采用文(wén)中的動(dòng)態(tài)分(fēn)時電(diàn)價(jià)的充放(fàng)電方式(shì)對(duì)配電(diàn)網(wǎng)可(kě)靠性影(yǐng)響。

參考文獻(xiàn)：

[1]王輝，李旭(xù)陽.含(hán)分布(bù)式電(diàn)源和(hé)電(diàn)動(dòng)汽(qì)車的(dí)配(pèi)電(diàn)網可(kě)靠性評(píng)估(gū)

[2]胡美(měi)玉,胡誌堅,胡夢月(yuè).計(jì)及(jí)相(xiāng)關(guān)性(xìng)的(dí)含分(fēn)布式電(diàn)源(yuán)配(pèi)電(diàn)係統(tǒng)可靠性評估

[3]安科瑞企業微電網(wǎng)設計與應用(yòng)手冊.2022.05版