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淺談分時電價背景下光伏出力園區電動汽車的有序充電策略

更新時間：2025-01-08

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hth下载地址陳聰

摘要：以配電網負荷方差和用戶充電費用為(wei) 目標函數，提出一種分時電價(jia) 背景下光伏出力園區電動汽車的有序充電策略。以多目標優(you) 化遺傳(chuan) 算法對某一特定主園區內(nei) 電動汽車充電行為(wei) 進行仿真分析，驗證了所提策略在滿足用戶充電需求的條件下，能夠合理規劃峰穀充電時段以節約充電成本、降低峰穀差率以及負荷波動，有利於(yu) 網絡及安全生產(chan) 管配電網的穩定經濟運行。

關(guan) 鍵詞：電動汽車；有序充電；分時電價(jia) ；多目標優(you) 化；蒙特卡洛

0.引言

分時電價(jia) 和光伏出力園區的發展為(wei) 電動汽車充電提供了新的機遇和挑戰。隨著能源結構的調整和環保意識的提高，電動汽車作為(wei) 一種清潔、的交通工具，正逐漸普及。而分時電價(jia) 政策的實施，使得電力資源的利用更加合理，同時也為(wei) 電動汽車的充電成本控製提供了新的途徑。光伏出力園區則為(wei) 電動汽車提供了可再生能源的充電選擇，進一步降低了對傳(chuan) 統能源的依賴。

本文旨在研究分時電價(jia) 背景下光伏出力園區電動汽車的有序充電策略，以實現降低充電成本、提高電網穩定性和消納可再生能源的目標。通過合理的充電策略安排，可以引導電動汽車用戶在低穀時段充電，充分利用光伏出力，減少對電網的峰值負荷壓力，提高電網的穩定性和可靠性。同時，也可以促進可再生能源的消納，減少對傳(chuan) 統化石能源的需求，實現可持續發展。

1.分時電價(jia) 和光伏處理園區的結合帶來的影響

分時電價(jia) 和光伏出力園區的結合，為(wei) 電動汽車充電帶來了諸多優(you) 勢。一方麵，分時電價(jia) 可以激勵用戶在低穀時段充電，降低充電成本。另一方麵，光伏出力園區可以提供清潔的可再生能源，減少對傳(chuan) 統能源的依賴。此外，通過有序充電策略的實施，可以優(you) 化電網負荷分布，提高電網的運行效率和穩定性。

然而，分時電價(jia) 背景下光伏出力園區電動汽車的有序充電也麵臨(lin) 一些挑戰。例如，分時電價(jia) 的實施需要配備智能化的充電設備和管理係統，需要進行相應的投資。同時，電動汽車用戶和供電公司需要進行緊密的合作，以確保充電策略的實施和協調。此外，光伏出力的不確定性也給充電策略的製定帶來了一定的困難。

為(wei) 了應對這些挑戰，需要采取一係列的措施。首先，需要加大對智能化充電設備和管理係統的研發和投入，提高充電設備的智能化水平和管理效率。其次，需要加強電動汽車用戶和供電公司之間的合作，建立良好的溝通機製和協調機製。此外，還需要加強對光伏出力的預測和管理，提高光伏出力的穩定性和可靠性。

綜上所述，分時電價(jia) 背景下光伏出力園區電動汽車的有序充電策略具有重要的現實意義(yi) 和應用價(jia) 值。通過合理的充電策略安排，可以實現降低充電成本、提高電網穩定性和消納可再生能源的目標，為(wei) 電動汽車的普及和可持續發展提供有力支持。

2.分時電價(jia) 和光伏處理園區的結合的意義(yi)

促進電動汽車廣泛應用和電力係統穩定運行，實現電網和用戶雙贏。對於(yu) 電網而言，通過引導電動汽車在低穀時段充電，可以平衡負荷，提高電網運行效率，降低電網運行成本。對於(yu) 用戶來說，利用低穀時段的低電價(jia) 充電，可以降低充電成本。

提升電網運行效率，降低用戶充電成本，為(wei) 電動汽車充電基礎設施建設和管理提供支持。合理的充電策略可以減少電網負荷波動，提高電網設備的利用率，降低電網投資和運營成本。同時，低充電成本也有助於(yu) 提高用戶對電動汽車的接受度，促進電動汽車的普及，進而推動充電基礎設施的建設和管理。

分時電價(jia) 和光伏處理園區的結合的發展趨勢

利用大數據和車聯網分析不確定性問題，製定準確有效的充電控製策略：隨著電動汽車數量的進一步，電動汽車的出行數據將會(hui) 越來越多。利用大數據和車聯網等技術，可以充分分析電動汽車在充放電需求上的不確定性問題，從(cong) 而製定更加準確和有效的充電控製策略。

研究通信協議和算法，降低通信成本和計算複雜度：當電動汽車規模較大時，有序充放電策略通信要求高，計算量大的問題仍然需要著重考慮。研究的通信協議和算法，以降低通信成本和計算複雜度，將是未來研究的重要方向。

準確評估用戶需求響應潛力，製定有效充電控製策略：電動汽車可調度的需求響應能力受到多種因素的影響，需要進一步研究用戶對於(yu) 各種影響因素的響應度。利用大數據和數據挖掘技術，可以更加準確地評估用戶的需求響應潛力，從(cong) 而製定更加有效的充電控製策略。

4、分時電價背景下光伏出力園區電動汽車有序充電策略

4.1基於價格信號的充電優化模型

分時電價(jia) 作為(wei) 一種有效的市場機製，對引導電動汽車有序充電具有重要意義(yi) 。在分時電價(jia) 背景下，光伏出力園區的電動汽車可以通過調整充電功率和時間，實現充電成本化和電網負荷平衡。

4.1.1根據分時電價(jia) 信息調整充電功率和時間。

在分時電價(jia) 機製下，不同時間段的電價(jia) 存在差異。高峰時段電價(jia) 較高，低穀時段電價(jia) 較低。電動汽車用戶可以根據分時電價(jia) 信息，調整充電功率和時間，以降低充電成本。例如，在低穀時段，電價(jia) 較低，用戶可以適當提高充電功率，加快充電速度；在高峰時段，電價(jia) 較高，用戶可以降低充電功率，減少充電時間，或者選擇暫停充電。

通過智能充電管理係統，電動汽車可以實時監測分時電價(jia) 信息，並根據電價(jia) 變化自動調整充電功率和時間。例如，當電價(jia) 從(cong) 高峰時段切換到低穀時段時，係統可以自動提高充電功率，以充分利用低電價(jia) 時段的電力資源。同時，係統還可以根據用戶的需求和電網負荷情況，進行充電時間的分配，以避免過多用戶在同一時間段進行充電，造成電網超負荷。

4.1.2實現充電成本化和電網負荷平衡。

實現充電成本化是電動汽車用戶的重要目標之一。在分時電價(jia) 背景下，用戶可以通過選擇在低穀時段充電，降低充電成本。同時，通過合理調整充電功率和時間，用戶還可以進一步降低充電成本。例如，根據車輛的剩餘(yu) 電量和預計行駛裏程，用戶可以選擇在電價(jia) 較低的時段進行快速充電，或者在電價(jia) 較高的時段進行慢速充電，以平衡充電成本和充電時間。

實現電網負荷平衡是分時電價(jia) 機製的重要目標之一。電動汽車作為(wei) 一種可調度的負荷資源，可以通過有序充電，實現電網負荷的削峰填穀。例如，在高峰時段，電動汽車可以減少充電功率或者暫停充電，以降低電網負荷；在低穀時段，電動汽車可以增加充電功率，以充分利用低電價(jia) 時段的電力資源，同時也可以緩解電網的供電壓力。通過電動汽車的有序充電，可以提高電網的運行效率，降低電網的運行成本，實現電網和用戶的雙贏。

4.2充電係統設計與集成優化

4.2.1利用峰穀電價(jia) 優(you) 化充電引導用戶在低穀時充電，降低成本提率。

在分時電價(jia) 背景下，利用峰穀電價(jia) 差異引導用戶在低穀時段充電是一種有效的充電優(you) 化策略。根據峰穀電價(jia) 差異，低穀時段電價(jia) 較低，用戶在此時充電可以降低充電成本。例如，數據顯示，低穀時段充電可節省高達 30%的電費。通過智能充電管理係統，可以向用戶實時推送電價(jia) 信息，引導用戶在低穀時段進行充電。同時，係統還可以根據用戶的充電習(xi) 慣和車輛剩餘(yu) 電量，提前為(wei) 用戶規劃充電時間，提高充電效率。

參考資料中提到的基於(yu) 分時電價(jia) 的電動汽車有序充電策略研究表明，通過合理調整充電時間，用戶可以充分利用低電價(jia) 時段的電力資源，降低充電成本。例如，根據曆史用電數據和電價(jia) 變化規律，利用數據分析方法對未來的電價(jia) 走勢進行預測，進一步預測出低電價(jia) 時段。用戶可以根據這些預測結果，合理安排充電時間，實現充電成本化。

4.2.2采用智能充電管理係統實時監測車輛充電狀態，調整充電功率。

智能充電管理係統能夠實時監測車輛的充電狀態，包括電池電量、充電功率、充電時間等。通過對這些數據的分析，係統可以動態調整充電功率，提高充電速度和效率。例如，統計數據顯示，使用智能係統可縮短充電時間 15%以上。當車輛電池電量較低時，係統可以自動提高充電功率，加快充電速度；當電池電量接近充滿時，係統可以降低充電功率，避免過充，保護電池壽命。

參考資料中的新能源汽車的智能充電管理係統指出，智能充電管理係統可以根據用戶需求和電網負荷情況，智能地調整充電功率和充電時間，提供充電計劃和充電樁的狀態監測等功能。例如，在電網負荷高峰期，係統可以降低充電功率，以減輕電網壓力；而在電網負荷低穀期，係統可以提高充電功率，以提高充電效率。通過這種方式，智能充電管理係統可以更好地與(yu) 電網進行協同，實現電網的智能化管理。

4.3光伏電源與電動汽車充電集成

4.3.1促進充電效率提升

集成係統相比傳(chuan) 統充電方式效率提升顯著。光伏電源與(yu) 電動汽車充電集成後，可實時利用太陽能進行充電，數據顯示，集成係統相比傳(chuan) 統充電方式，充電效率提升20%以上。經過多次測試，應用優(you) 化策略後的電動汽車充電效率平均提高了15%，驗證了策略的有效性和實用性。在實車測試中，優(you) 化策略也顯著縮短了充電時間，提升了用戶的使用體(ti) 驗。

智能充電管理係統在提升充電效率方麵發揮著重要作用。智能充電管理係統能實時監測車輛充電狀態，動態調整充電功率，提高充電速度和效率。統計數據顯示，使用智能係統可縮短充電時間15%以上。例如，當車輛電池電量較低時，係統可以自動提高充電功率，加快充電速度；當電池電量接近充滿時，係統可以降低充電功率，避免過充，保護電池壽命。

4.3.2降低充電成本

集成係統充電成本較傳(chuan) 統方式降低。光伏電源與(yu) 電動汽車充電集成可有效減少對傳(chuan) 統電力的依賴，根據調研，集成係統的充電成本較傳(chuan) 統方式降低約15%。利用峰穀電價(jia) 差異引導用戶在低穀時段充電，可進一步降低充電成本。數據顯示，低穀時段充電可節省高達30%的電費。

光伏電源的應用降低了能源采購成本。光伏發電無枯竭危險、安全可靠、不受資源分布地域限製、無需消耗燃料和架設輸電線路即可就地發電供電，能源質量高、使用者容易接受、建設周期短、獲取能源花費時間短等優(you) 點。對電動汽車而言，利用太陽能直接發電，為(wei) 其提供清潔能源，減少對傳(chuan) 統能源的依賴，降低能源消耗成本。

5、hth下载地址充電樁收費運營雲(yun) 平台助力有序充電開展

5.1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。

5.2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。

5.3係統結構

C:/Users/Administrator/Desktop/充電樁拓撲圖.jpg充電樁拓撲圖

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。

5.4hth下载地址充電樁雲(yun) 平台係統功能

5.4.1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。

5.4.2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。

5.4.3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。

5.4.4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。

5.4.5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。

5.4.6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。

5.4.7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

5.4.8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。

5.5係統硬件配置

類型	型號	圖片	功能
hth下载地址充電樁收費運營雲(yun) 平台	AcrelCloud-9000		hth下载地址響應節能環保、綠色出行的號召，為(wei) 廣大用戶提供慢充和快充兩(liang) 種充電方式壁掛式、落地式等多種類型的充電樁，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(ti) 式充電樁等來滿足新能源汽車行業(ye) 快速、經濟、智能運營管理的市場需求，提供電動汽車充電軟件解決(jue) 方案，可以隨時隨地享受便捷安全的充電服務，微信掃一掃、微信公眾(zhong) 號、支付寶掃一掃、支付寶服務窗，充電方式多樣化，為(wei) 車主用戶提供便捷、安全的充電服務。實現對動力電池快速、安全、合理的電量補給，能計時，計電度、計金額作為(wei) 市民購電終端，同時為(wei) 提高公共充電樁的效率和實用性。
互聯網版智能交流樁	AEV-AC007D		額定功率7kW，單相三線製，防護等級IP65，具備防雷保護、過載保護、短路保護、漏電保護、智能監測、智能計量、遠程升級，支持刷卡、掃碼、即插即用。通訊方：4G/wifi/藍牙支持刷卡，掃碼、免費充電可選配顯示屏
互聯網版智能直流樁	AEV-DC030D		額定功率30kW，三相五線製，防護等級IP54，具備防雷保護、過載保護、短路保護、漏電保護、智能監測、智能計量、恒流恒壓、電池保護、遠程升級，支持刷卡、掃碼、即插即用通訊方式：4G/以太網支持刷卡，掃碼、免費充電
互聯網版智能直流樁	AEV-DC060S		額定功率60kW，三相五線製，防護等級IP54，具備防雷保護、過載保護、短路保護、漏電保護、智能監測、智能計量、恒流恒壓、電池保護、遠程升級，支持刷卡、掃碼、即插即用通訊方式：4G/以太網支持刷卡，掃碼、免費充電
互聯網版智能直流樁	AEV-DC120S		額定功率120kW，三相五線製，防護等級IP54，具備防雷保護、過載保護、短路保護、漏電保護、智能監測、智能計量、恒流恒壓、電池保護、遠程升級，支持刷卡、掃碼、即插即用通訊方式：4G/以太網支持刷卡，掃碼、免費充電
10路電瓶車智能充電樁	ACX10A係列		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、過載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別、獨立計量、告警上報。 ACX10A-TYHN：防護等級IP21，支持投幣、刷卡，掃碼、免費充電 ACX10A-TYN：防護等級IP21，支持投幣、刷卡，免費充電 ACX10A-YHW：防護等級IP65，支持刷卡，掃碼，免費充電 ACX10A-YHN：防護等級IP21，支持刷卡，掃碼，免費充電 ACX10A-YW：防護等級IP65，支持刷卡、免費充電 ACX10A-MW：防護等級IP65，僅(jin) 支持免費充電
2路智能插座	ACX2A係列		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、過載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別，報警上報。 ACX2A-YHN：防護等級IP21，支持刷卡、掃碼充電 ACX2A-HN：防護等級IP21，支持掃碼充電 ACX2A-YN：防護等級IP21，支持刷卡充電
20路電瓶車智能充電樁	ACX20A係列		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、過載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別，報警上報。 ACX20A-YHN：防護等級IP21，支持刷卡，掃碼，免費充電 ACX20A-YN：防護等級IP21，支持刷卡，免費充電
落地式電瓶車智能充電樁	ACX10B係列		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、過載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別、獨立計量、告警上報。 ACX10B-YHW：戶外使用，落地式安裝，包含1台主機及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台主機及5根立柱，支持刷卡、掃碼充電。液晶屏支持U盤本地投放圖片及視頻廣告
絕緣監測儀(yi)	AIM-D100-ES		AIM-D100-ES係列直流絕緣監測儀(yi) 可以應用在15~1500V的直流係統中，用於(yu) 在線監測直流不接地係統正負極對地絕緣電阻，當絕緣電阻低於(yu) 設定值時，發出預警或報警信號。
絕緣監測儀(yi)	AIM-D100-T		AIM-D100-T係列直流絕緣監測儀(yi) 可以應用在10~1000V的直流係統中，用於(yu) 在線監測直流不接地係統正負極對地絕緣電阻，當絕緣電阻低於(yu) 設定值時，發出預警或報警信號。
智能邊緣計算網關(guan)	ANet-2E4SM		4路RS485串口，光耦隔離，2路以太網接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPCUA、ModbusTCP（主、從(cong) ）、104（主、從(cong) ）、建築能耗、SNMP、MQTT；（主模塊）輸入電源：DC12V～36V。支持4G擴展模塊，485擴展模塊。
	擴展模塊ANet-485		M485模塊：4路光耦隔離RS485
	擴展模塊ANet-M4G		M4G模塊：支持4G全網通
導軌式單相電表	ADL200		單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，輸入電流：10（80）A；電能精度：1級支持Modbus和645協議證書(shu) ：MID/CE認證
導軌式電能計量表	ADL400		三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，分相總有功電能，總正反向有功電能統計，總正反向無功電能統計；紅外通訊；電流規格：經互感器接入3×1（6）A，直接接入3×10（80）A，有功電能精度0.5S級，無功電能精度2級證書(shu) ：MID/CE認證
無線計量儀(yi) 表	ADW300		三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，有功電能計量（正、反向）、四象限無功電能、總諧波含量、分次諧波含量（2～31次）；A、B、C、N四路測溫；1路剩餘(yu) 電流測量；支持RS485/LoRa/2G/4G/NB；LCD顯示；有功電能精度：0.5S級（改造項目）證書(shu) ：CPA/CE認證
導軌式直流電表	DJSF1352-RN		直流電壓、電流、功率測量，正反向電能計量，複費率電能統計，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，1路485通訊，1路直流電能計量AC/DC85-265V供電證書(shu) ：MID/CE認證
麵板直流電表	PZ72L-DE		直流電壓、電流、功率測量，正反向電能計量: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級證書(shu) ：CE認證
電氣防火限流式保護器	ASCP200-63D		導軌式安裝，可實現短路限流滅弧保護、過載限流保護、內(nei) 部超溫限流保護、過欠壓保護、漏電監測、線纜溫度監測等功能;1路RS485通訊，1路NB或4G無線通訊(選配);額定電流為(wei) 0~63A，額定電流菜單可設。
開口式電流互感器	AKH-0.66/K		AKH-0.66K係列開口式電流互感器安裝方便，無須拆一次母線，亦可帶電操作，不影響客戶正常用電，可與(yu) 繼電器保護、測量以及計量裝置配套使用。
霍爾傳(chuan) 感器	AHKC		霍爾電流傳(chuan) 感器主要適用於(yu) 交流、直流、脈衝(chong) 等複雜信號的隔離轉換，通過霍爾效應原理使變換後的信號能夠直接被AD、DSP、PLC、二次儀(yi) 表等各種采集裝置直接采集和接受，響應時間快，電流測量範圍寬精度高，過載能力強，線性好，抗幹擾能力強。
智能剩餘(yu) 電流繼電器	ASJ		該係列繼電器可與(yu) 低壓斷路器或低壓接觸器等組成組合式的剩餘(yu) 電流動作保護器，主要適用於(yu) 交流50Hz，額定電壓為(wei) 400V及以下的TT或TN係統配電線路，防止接地故障電流引起的設備和電氣火災事故，也可用於(yu) 對人身觸電危險提供間接接觸保護。