hth下载地址 陳聰

摘要：為(wei) 了引導電動汽車有序充電，提出了一種考慮負荷時空均衡和彈性響應的電動汽車快充電價(jia) 定價(jia) 策略。引入交通流理論描述交通路網，建立電動汽車快充負荷時空分布模型；考慮配電網調度和電動汽車快充負荷的彈性需求，構建源-荷互動下的快充電價(jia) 定價(jia) 架構，並基於(yu) 潮流追蹤法從(cong) 時空雙維度推導快充電價(jia) 的計算方法；在此基礎上，計及電動汽車負荷彈性響應特性，以提升配電網的負荷均衡性為(wei) 目標，建立快充電價(jia) 定價(jia) 策略，並通過迭代算法求解該定價(jia) 策略。算例仿真結果表明，所提定價(jia) 策略能夠有效引導電動汽車進行有序快充，激勵電動汽車用戶與(yu) 配電網友好互動，提升負荷的時空分布均衡性。

關(guan) 鍵詞：電動汽車；時空分布；快充電價(jia) ；交通流；負荷均衡；彈性響應；源-荷互動；配電網

0引言

近年來，因為(wei) 政策、成本、電池性能等利好因素，電動汽車（electricvehicle，EV）正在大規模普及。據公安部統計數據，截至2022年上半年，我國純EV保有量已突破810.4萬(wan) 輛［1］。一方麵，大規模接入電網的EV的無序充電行為(wei) （特別是隨機快充行為(wei) ），會(hui) 對配電網的安全運行產(chan) 生較為(wei) 明顯的影響，導致負荷分布不均勻、電壓越限、線路阻塞、電能質量惡化等問題，影響配電網的安全穩定運行。另一方麵，EV快充負荷具有時空靈活性，存在負荷需求彈性響應，可以通過合理的電價(jia) 機製引導EV有序充電。

由於(yu) EV具有交通屬性，交通路網的運行狀態會(hui) 影響EV的出行-充電行為(wei) ，進而影響其快充負荷的時空分布，因此對EV快充負荷的引導需考慮交通流對用戶出行-充電行為(wei) 的影響。采用“速度流量”模擬EV的交通行駛特性，建立了“車-路-網”融合架構，分析了EV用戶的充電行為(wei) 。基於(yu) 動態交通信息，從(cong) 單體(ti) EV移動特性出發，考慮動態交通信息對EV充電行為(wei) 的影響，模擬了區域EV充電負荷的時空分布。上述研究大多由單體(ti) EV充電模型通過簡單疊加擴展至群體(ti) EV充電負荷，忽視了交通路網中出行者之間的相互博弈作用對EV出行-充電行為(wei) 的影響。針對該問題，部分研究引入交通均衡理論模擬出行者在路徑規劃和充電決(jue) 策中存在的相互影響。以EV通行時長、充電時長和充電費用為(wei) 目標規劃充電路徑，建立了含EV和燃油汽車的混合交通流均衡模型，以模擬EV快充負荷規模，但隻考慮了單一時間斷麵上的交通均衡狀態。進一步地，考慮餘(yu) 流現象，建立了多時段的半動態交通均衡模型。

在此基礎上，通常采用改變充電電價(jia) 的方法來影響EV的出行-充電行為(wei) ，進而改善EV快充負荷的時空分布均衡性。考慮EV在時間維度上具有需求響應特性，製定具有時間屬性的電價(jia) 可以引導用戶對充電時段的選擇，減小配電網負荷峰穀差。在傳(chuan) 統峰穀分時電價(jia) 的基礎上，提出了計及EV負荷特性的動態分時定價(jia) 策略來平抑負荷峰穀差，即根據前一個(ge) 時段的電價(jia) 、負荷水平、日平均負荷數據，製定後一個(ge) 時段的電價(jia) 。在傳(chuan) 統分時電價(jia) 和實時電價(jia) 的基礎上，考慮電網側(ce) 的調峰需求和用戶側(ce) 的需求響應意願，提出了一種分時電價(jia) 優(you) 化方法，即根據EV接入電網後的負荷信息對電價(jia) 進行動態更新。

時間維度上的電價(jia) 策略主要針對EV到達目的地後進行慢充的充電場景，不適用於(yu) EV在途中充電需求的引導。部分研究通過製定具有空間屬性的節點電價(jia) 來引導用戶對充電站點的選擇，發掘EV的空間需求響應能力。以改善配電網的供電電壓偏差指標——節點關(guan) 鍵度為(wei) 優(you) 化目標，提出了計及配電網電能質量及用戶響應特性的充電服務費製定方法，其中充電服務費的製定需要滿足快充站（fastchargingstation，FCS）總效益維持不變和可行區間約束。提出了基於(yu) 虛擬負荷和充電站利用率均衡的充電站定價(jia) 策略，其定價(jia) 思路主要是根據每座充電站的虛擬負荷與(yu) 所有充電站平均虛擬負荷之間的差值，優(you) 化各座充電站的充電電價(jia) ，從(cong) 而能夠均衡充電站的利用率。

然而，上述充電定價(jia) 策略側(ce) 重於(yu) 考慮EV負荷側(ce) 的靈活響應，從(cong) 充電站利益或電網安全性的角度研究充電電價(jia) 的製定，忽略了配電網“源”的特性，而通過源-荷互動形式可以改善配電網的負荷不均衡，優(you) 化負荷曲線。為(wei) 了充分調度電網側(ce) 的靈活性資源，引入配電係統運營商，其主要職責包括調度所轄配電區域內(nei) 的分布式電源（distributedgeneration，DG），並發布充電電價(jia) 信號以激勵EV用戶自發響應，實現EV用戶與(yu) 配電網電源的互動，引導充電負荷合理分布，供需雙方利益，同時提高配電係統整體(ti) 的運行安全性。

因此，本文首先通過半動態交通流分配模型模擬EV的行駛路徑和充電決(jue) 策，從(cong) 而模擬多時段的EV快充負荷分布；然後，結合EV負荷的彈性響應和DSO電源出力調度，提出源-荷互動定價(jia) 架構，並基於(yu) 潮流追蹤法分別從(cong) 時間和空間維度推導電價(jia) 的計算公式；進一步地，提出了考慮負荷均衡和彈性響應的快充電價(jia) 定價(jia) 策略。

1源-荷互動下的快充電價定價模式

在出行過程中，當EV的電池電量無法支撐其到達目的地或電池電量低於(yu) 閾值時，EV用戶產(chan) 生快充需求。假設EV用戶可以通過車聯網係統獲取交通路網的道路車流量、FCS車流量及充電電價(jia) 信息，交通均衡理論已經描述了車流量對用戶出行路徑選擇的影響。因此，本章首先分析充電電價(jia) 對用戶充電決(jue) 策的引導機理，將DSO和FCS視作一個(ge) 整體(ti) ，由配電網調度機構整體(ti) 調整FCS的充電電價(jia) ，提出了一種DSO與(yu) EV用戶互動的定價(jia) 模式，並基於(yu) 潮流追蹤法推導了具有時空雙維度的充電電價(jia) 生成方法。

2.1充電電價(jia) 對EV充電決(jue) 策的引導機理

1）充電站點的選擇。

對於(yu) 同一時段內(nei) 充電電價(jia) 不同的充電站而言，根據EV用戶的路徑出行成本式（18），如果低充電電價(jia) 的充電成本加上繞路時間成本仍小於(yu) 高充電電價(jia) 的充電成本，則用戶會(hui) 選擇繞路充電，從(cong) 而實現EV快充負荷的空間轉移。

1. 出行時刻的選擇。

與(yu) 傳(chuan) 統燃油汽車相比，EV具有出行彈性需求。EV的出行、充電需求受到充電時間和充電價(jia) 格的影響，EV有可能為(wei) 了避免漫長的充電排隊時間或高昂的充電費用而主動改變出行時刻，使得EV出行需求時段和充電負荷發生轉移。出行彈性需求描述了EV出行需求根據快充網絡不同時段的電價(jia) 進行彈性調節的規律。負荷維持均衡狀態。

2.3具有時空特性的充電電價(jia) 生成方法

在源-荷互動定價(jia) 模式下，充電電價(jia) 對EV充電決(jue) 策的引導包括充電站點選擇（空間屬性）、出行時刻選擇（時間屬性），因此，有必要提出一種具有時空特性的充電電價(jia) 生成方法。隨著新型電力係統的發展，配電網從(cong) 純無源的受端係統逐漸轉變為(wei) 含DG的有源係統，因此考慮配電網“源”的靈活特性的電價(jia) 製定需要反映電力資源在時空中的真實供需價(jia) 值成本，體(ti) 現電能的時間價(jia) 格信號、空間位置價(jia) 格信號。提出了一種基於(yu) 潮流追蹤法的輸電網成本分攤方法，本文將其應用到配電網層麵，形成具有時空屬性的配電網節點成本電價(jia) 。配電網節點成本電價(jia) 由具有時間價(jia) 格信號屬性的發電成本、具有空間位置價(jia) 格信號屬性的配電線路成本兩(liang) 部分組成。

1. 發電成本部分。

DSO可調度的電力資源包括從(cong) 上級ISO購電和所轄區域內(nei) 的DG。將配電網內(nei) 的購電節點和DG均視作發電節點，由此根據潮流追蹤法可以推導得到節點成本電價(jia) 中的發電成本分量。

1. 配電線路成本部分。

利用潮流跟蹤法將配電網線路的固定成本公平合理地分攤到各節點，得到節點配電線路成本。

2hth下载地址充電樁收費運營雲(yun) 平台係統選型方案

2.1概述

AcrelCloud-9000hth下载地址充電柱收費運營雲(yun) 平台係統通過物聯網技術對接入係統的電動電動自行車充電站以及各個(ge) 充電整法行不間斷地數據采集和監控，實時監控充電樁運行狀態，進行充電服務、支付管理，交易結算，資要管理、電能管理，明細查詢等。同時對充電機過溫保護、漏電、充電機輸入/輸出過壓，欠壓，絕緣低各類故障進行預警；充電樁支持以太網、4G或WIFI等方式接入互聯網，用戶通過微信、支付寶，雲(yun) 閃付掃碼充電。

2.2應用場所

適用於(yu) 民用建築、一般工業(ye) 建築、居住小區、實業(ye) 單位、商業(ye) 綜合體(ti) 、學校、園區等充電樁模式的充電基礎設施設計。

2.3係統結構

係統分為(wei) 四層：

1）即數據采集層、網絡傳(chuan) 輸層、數據層和客戶端層。

2）數據采集層：包括電瓶車智能充電樁通訊協議為(wei) 標準modbus-rtu。電瓶車智能充電樁用於(yu) 采集充電回路的電力參數，並進行電能計量和保護。

3）網絡傳(chuan) 輸層：通過4G網絡將數據上傳(chuan) 至搭建好的數據庫服務器。

4）數據層：包含應用服務器和數據服務器，應用服務器部署數據采集服務、WEB網站，數據服務器部署實時數據庫、曆史數據庫、基礎數據庫。

5）應客戶端層：係統管理員可在瀏覽器中訪問電瓶車充電樁收費平台。終端充電用戶通過刷卡掃碼的方式啟動充電。

小區充電平台功能主要涵蓋充電設施智能化大屏、實時監控、交易管理、故障管理、統計分析、基礎數據管理等功能，同時為(wei) 運維人員提供運維APP，充電用戶提供充電小程序。

2.4hth下载地址充電樁雲(yun) 平台係統功能

2.4.1智能化大屏

智能化大屏展示站點分布情況，對設備狀態、設備使用率、充電次數、充電時長、充電金額、充電度數、充電樁故障等進行統計顯示，同時可查看每個(ge) 站點的站點信息、充電樁列表、充電記錄、收益、能耗、故障記錄等。統一管理小區充電樁，查看設備使用率，合理分配資源。

2.4.2實時監控

實時監視充電設施運行狀況，主要包括充電樁運行狀態、回路狀態、充電過程中的充電電量、充電電壓電流，充電樁告警信息等。

2.4.3交易管理

平台管理人員可管理充電用戶賬戶，對其進行賬戶進行充值、退款、凍結、注銷等操作，可查看小區用戶每日的充電交易詳細信息。

2.4.4故障管理

設備自動上報故障信息，平台管理人員可通過平台查看故障信息並進行派發處理，同時運維人員可通過運維APP收取故障推送，運維人員在運維工作完成後將結果上報。充電用戶也可通過充電小程序反饋現場問題。

2.4.5統計分析

通過係統平台，從(cong) 充電站點、充電設施、、充電時間、充電方式等不同角度，查詢充電交易統計信息、能耗統計信息等。

2.4.6基礎數據管理

在係統平台建立運營商戶，運營商可建立和管理其運營所需站點和充電設施，維護充電設施信息、價(jia) 格策略、折扣、優(you) 惠活動，同時可管理在線卡用戶充值、凍結和解綁。

2.4.7運維APP

麵向運維人員使用，可以對站點和充電樁進行管理、能夠進行故障閉環處理、查詢流量卡使用情況、查詢充電\充值情況，進行遠程參數設置，同時可接收故障推送

2.4.8充電小程序

麵向充電用戶使用，可查看附近空閑設備，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。

2.5係統硬件配置

3結論

本文提出了一種考慮負荷時空均衡和彈性響應的快充電價(jia) 定價(jia) 策略，所得結論如下：

1. 通過分析電價(jia) 對用戶決(jue) 策的引導機理，建立了出行時段轉移意願的數學模型，表明彈性響應量與(yu) 轉移時段、敏感係數κ相關(guan) ，轉移時段越小，κ越小，則轉移意願越強；

2. 利用潮流追蹤法推導節點成本電價(jia) ，具有時空引導屬性，符合配電網前端接受能力越大的特點，有利於(yu) 引導快充負荷轉移到靠近供電節點的FCS；

3. 基於(yu) 源-荷互動定價(jia) 模式架構，提出了快充電價(jia) 優(you) 化模型，采用迭代算法求解可以有效收斂得到快充電價(jia) ，該電價(jia) 能夠有效提升FCS利用率以及配電網負荷時空均衡性，有利於(yu) 配電網的安全經濟運行。

本文提出的快充電價(jia) 定價(jia) 策略假設快充電價(jia) 由DSO統一製定，然而，隨著充電樁市場的快速發展，充電站的運營主體(ti) 逐漸市場化。因此，研究FCS的市場運營機製將是下一步的方向。

參考文獻：

[1]郭景濤，李磊，陳磊，等.充電樁計量重要性的評價

[2]郭景濤，魯超，符惠群.考慮負荷時空均衡和彈性響應的電動汽車快充電價(jia) 定價(jia) 策略

[3]hth下载地址企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) .2022.05版