安科瑞 劉秋霞
摘要：引導(dǎo)電動(dòng)汽車(chē)充電負(fù)荷向低谷轉(zhuǎn)移時(shí)，現(xiàn)有的分時(shí)靜態(tài)電價(jià)與峰谷區(qū)間存在不匹配的現(xiàn)象，針對(duì)這一問(wèn)題，提出了多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)引導(dǎo)策略，與所提出帶有多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)策略的有序充電方法對(duì)比，動(dòng)態(tài)電價(jià)策略有效降低了電網(wǎng)峰谷差和用戶充電費(fèi)用，達(dá)到削峰填谷的效果。
關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車(chē)；動(dòng)態(tài)電價(jià)；有序充電；削峰填谷
隨著全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)注度不斷提升，電動(dòng)汽車(chē)憑借其*排放、低噪音等優(yōu)勢(shì)，逐漸成為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的核心方向。近年來(lái)，各國(guó)政府紛紛出臺(tái)政策鼓勵(lì)電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展，其保有量呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。然而，電動(dòng)汽車(chē)的大規(guī)模普及也帶來(lái)了一系列挑戰(zhàn)，其中充電問(wèn)題尤為突出。
從電動(dòng)汽車(chē)的充電現(xiàn)狀來(lái)看，無(wú)序充電現(xiàn)象較為普遍。大量電動(dòng)汽車(chē)在用電高峰期集中充電，會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)負(fù)荷急劇攀升，進(jìn)一步加劇峰谷差。這不僅降低了電網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行效率與使用壽命，還可能引發(fā)電壓波動(dòng)、諧波污染等電能質(zhì)量問(wèn)題，嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行以及其他電力用戶的正常用電。據(jù)相關(guān)研究表明，在某些城市的用電高峰時(shí)段，電動(dòng)汽車(chē)的集中充電使得電網(wǎng)負(fù)荷瞬間增加了[X]%，導(dǎo)致部分區(qū)域出現(xiàn)電壓不穩(wěn)的情況，影響了居民的正常生活用電。同時(shí)，傳統(tǒng)的充電方式缺乏有效的統(tǒng)籌規(guī)劃與管理，往往會(huì)出現(xiàn)充電設(shè)施利用率不均的情況，部分熱門(mén)區(qū)域的充電樁長(zhǎng)時(shí)間處于排隊(duì)等待狀態(tài)，而一些偏遠(yuǎn)區(qū)域的充電樁則閑置率較高，這不僅增加了用戶的充電等待時(shí)間與焦慮感，降低了用戶對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的使用滿意度，還在一定程度上阻礙了電動(dòng)汽車(chē)的進(jìn)一步推廣。
有序充電策略的出現(xiàn)為解決這些問(wèn)題提供了有效途徑。有序充電，作為一種智能充電策略，旨在通過(guò)合理安排電動(dòng)汽車(chē)的充電時(shí)間和充電功率，以減輕對(duì)電網(wǎng)的壓力，提高電網(wǎng)的利用率，并確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。通過(guò)智能調(diào)度，有序充電能夠根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)際負(fù)載情況，智能地調(diào)整電動(dòng)汽車(chē)的充電時(shí)間和充電功率，引導(dǎo)電動(dòng)汽車(chē)在電網(wǎng)負(fù)荷低谷期進(jìn)行充電，避免在電網(wǎng)負(fù)荷高峰時(shí)段充電，從而有效平滑電網(wǎng)的負(fù)荷曲線，顯著降低峰谷差，提高電網(wǎng)設(shè)備的利用率，減少為滿足尖峰負(fù)荷而額外建設(shè)的發(fā)電與輸電設(shè)施投資，從而大幅降低電網(wǎng)的整體運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)電力資源的優(yōu)化配置與有效利用。有序充電還可以避免頻繁的快速充電，有助于保護(hù)電池，延長(zhǎng)其使用壽命，降低用戶的充電成本，提高用戶的充電體驗(yàn)。從社會(huì)層面來(lái)看，有序充電能夠促進(jìn)可再生能源的消納，提高清潔能源的利用率，推動(dòng)節(jié)能減排，助力實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展目標(biāo)。
多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)機(jī)制作為引導(dǎo)用戶合理用電的重要手段，在有序充電策略中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。通過(guò)根據(jù)電力負(fù)荷變化情況調(diào)整電價(jià)，鼓勵(lì)用戶在低谷時(shí)段充電，從而有效削峰填谷。與傳統(tǒng)的階梯電價(jià)相比，多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)能夠更精細(xì)地反映電力供需關(guān)系，具有更強(qiáng)的激勵(lì)作用。在不同的季節(jié)和時(shí)間段，電力系統(tǒng)的負(fù)荷情況存在較大差異。通過(guò)多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)機(jī)制，可以在負(fù)荷低谷期降低電價(jià)，吸引電動(dòng)汽車(chē)用戶在此時(shí)段充電；而在負(fù)荷高峰期提高電價(jià)，引導(dǎo)用戶避開(kāi)高峰時(shí)段充電。這種靈活的電價(jià)調(diào)整方式能夠更好地引導(dǎo)用戶的充電行為，實(shí)現(xiàn)電力資源的優(yōu)化配置。
綜上所述，基于多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)的電動(dòng)汽車(chē)有序充電策略優(yōu)化研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)深入研究這一領(lǐng)域，能夠有效緩解電動(dòng)汽車(chē)充電對(duì)電網(wǎng)帶來(lái)的壓力，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性，促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，為構(gòu)建清潔、、穩(wěn)定的能源體系做出貢獻(xiàn)。
多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)，作為一種先進(jìn)的電價(jià)定價(jià)模式，依據(jù)電力系統(tǒng)在不同時(shí)段的負(fù)荷特性、發(fā)電成本以及電力市場(chǎng)供需狀況等多種因素，將一天劃分為多個(gè)時(shí)段，并針對(duì)每個(gè)時(shí)段制定差異化的電價(jià)。這種電價(jià)機(jī)制打破了傳統(tǒng)電價(jià)模式的單一性與固定性，能夠更為地反映電力在不同時(shí)段的真實(shí)價(jià)值，為用戶提供更為靈活、合理的用電價(jià)格信號(hào)。
與傳統(tǒng)電價(jià)相比，多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)在定價(jià)策略、時(shí)段劃分以及對(duì)用戶用電行為的引導(dǎo)等方面存在顯著差異。傳統(tǒng)電價(jià)模式，如單一制電價(jià)，不區(qū)分用電時(shí)段，無(wú)論何時(shí)用電，用戶均按照統(tǒng)一的電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)支付電費(fèi)。這種電價(jià)模式簡(jiǎn)單直觀，但無(wú)法體現(xiàn)電力在不同時(shí)段的成本差異和供需關(guān)系變化，難以有效引導(dǎo)用戶合理調(diào)整用電行為。階梯電價(jià)則根據(jù)用戶用電量的不同，將用電分為若干階梯，每個(gè)階梯對(duì)應(yīng)不同的電價(jià)水平。其主要目的在于引導(dǎo)用戶節(jié)約用電，但在反映電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)供需情況方面存在一定的局限性。
而多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)機(jī)制則具有明顯的優(yōu)勢(shì)。在定價(jià)策略上，它充分考慮了電力系統(tǒng)的運(yùn)行成本、負(fù)荷變化以及市場(chǎng)供需關(guān)系等因素，通過(guò)對(duì)不同時(shí)段的電價(jià)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，使得電價(jià)能夠更準(zhǔn)確地反映電力的價(jià)值。在時(shí)段劃分上，多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)通常將一天劃分為多個(gè)時(shí)段，如高峰時(shí)段、平段時(shí)段和低谷時(shí)段，甚至進(jìn)一步細(xì)分出尖峰時(shí)段和深谷時(shí)段。每個(gè)時(shí)段的電價(jià)根據(jù)該時(shí)段的電力供需狀況和成本進(jìn)行設(shè)定，高峰時(shí)段電價(jià)較高，低谷時(shí)段電價(jià)較低，從而引導(dǎo)用戶在低谷時(shí)段增加用電，在高峰時(shí)段減少用電。這種精細(xì)的時(shí)段劃分和靈活的電價(jià)調(diào)整方式，能夠更好地引導(dǎo)用戶的用電行為，實(shí)現(xiàn)電力資源的優(yōu)化配置。
多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)能夠?qū)崟r(shí)反映電力供需關(guān)系的變化。在電力需求高峰期，由于發(fā)電設(shè)備需要滿負(fù)荷運(yùn)行，甚至可能需要啟動(dòng)一些成本較高的備用發(fā)電設(shè)備，導(dǎo)致發(fā)電成本上升。同時(shí)，電力供應(yīng)相對(duì)緊張，供需矛盾突出。為了緩解這種供需矛盾，多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)機(jī)制會(huì)相應(yīng)提高高峰時(shí)段的電價(jià)，通過(guò)價(jià)格信號(hào)引導(dǎo)用戶減少在高峰時(shí)段的用電需求。這不僅有助于降低電力系統(tǒng)的峰值負(fù)荷，減輕電網(wǎng)的供電壓力，還能促使電力企業(yè)合理安排發(fā)電計(jì)劃，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
在電力需求低谷期，發(fā)電設(shè)備的利用率較低，發(fā)電成本相對(duì)較低。此時(shí)，多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)機(jī)制會(huì)降低低谷時(shí)段的電價(jià)，鼓勵(lì)用戶增加用電。這可以有效提高電力系統(tǒng)的負(fù)荷率，充分利用發(fā)電設(shè)備的閑置容量，降低發(fā)電成本。通過(guò)引導(dǎo)用戶在低谷時(shí)段用電，還可以減少電力在傳輸和分配過(guò)程中的損耗，提高電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率。
以某地區(qū)實(shí)施多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)機(jī)制為例，在夏季用電高峰期，每天的18:00-22:00被設(shè)定為高峰時(shí)段，電價(jià)較平時(shí)段高出[X]%。在此期間，部分可調(diào)節(jié)用電的企業(yè)和居民用戶，如工業(yè)企業(yè)的非生產(chǎn)性用電、居民的電熱水器加熱等，紛紛調(diào)整用電時(shí)間，避開(kāi)高峰時(shí)段。據(jù)統(tǒng)計(jì)，實(shí)施多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)后，該地區(qū)高峰時(shí)段的電力負(fù)荷下降了[X]萬(wàn)千瓦，有效緩解了電網(wǎng)的供電壓力。在低谷時(shí)段，如每天的0:00-6:00，電價(jià)較平時(shí)段降低了[X]%。這吸引了一些對(duì)電價(jià)較為敏感的用戶，如電動(dòng)汽車(chē)用戶，選擇在低谷時(shí)段進(jìn)行充電。該地區(qū)電動(dòng)汽車(chē)在低谷時(shí)段的充電量占總充電量的比例從之前的[X]%提高到了[X]%，充分利用了低谷時(shí)段的電力資源，提高了電力系統(tǒng)的負(fù)荷率。
在制定多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)時(shí)，需遵循一系列原則，以確保其科學(xué)性、合理性與有效性。公平性原則是其中的重要基石，要求電價(jià)制定充分考慮不同用戶群體的用電需求和經(jīng)濟(jì)承受能力，避免對(duì)特定用戶群體造成不合理的負(fù)擔(dān)。對(duì)于工業(yè)用戶和居民用戶，應(yīng)根據(jù)其用電特性和經(jīng)濟(jì)狀況，制定差異化但公平的電價(jià)策略。合理性原則強(qiáng)調(diào)電價(jià)應(yīng)真實(shí)反映電力的生產(chǎn)成本、供應(yīng)成本以及市場(chǎng)供需關(guān)系。在發(fā)電環(huán)節(jié)，不同能源的發(fā)電成本存在差異，如火力發(fā)電受煤炭?jī)r(jià)格波動(dòng)影響較大，水力發(fā)電則與水資源的豐枯狀況密切相關(guān)。在制定電價(jià)時(shí)，需綜合考慮這些因素，確保電價(jià)能夠合理補(bǔ)償發(fā)電企業(yè)的成本，并反映電力的真實(shí)價(jià)值。
在制定多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)時(shí)，可采用多種方法。負(fù)荷預(yù)測(cè)法是一種常用的方法，通過(guò)對(duì)歷史電力負(fù)荷數(shù)據(jù)的深入分析，運(yùn)用時(shí)間序列分析、回歸分析等技術(shù)手段，結(jié)合氣象數(shù)據(jù)、節(jié)假日信息等因素，對(duì)未來(lái)不同時(shí)段的電力負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)。根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，將負(fù)荷高峰時(shí)段設(shè)定為高電價(jià)時(shí)段，負(fù)荷低谷時(shí)段設(shè)定為低電價(jià)時(shí)段。當(dāng)預(yù)測(cè)到夏季高溫時(shí)段電力負(fù)荷將大幅增加時(shí)，可提前提高該時(shí)段的電價(jià)，以引導(dǎo)用戶合理調(diào)整用電行為。成本分析法通過(guò)對(duì)電力生產(chǎn)、傳輸、分配等各個(gè)環(huán)節(jié)的成本進(jìn)行詳細(xì)核算，確定不同時(shí)段的電力成本，并以此為基礎(chǔ)制定電價(jià)。在夜間，由于電力需求較低，發(fā)電設(shè)備的利用率相對(duì)較低，發(fā)電成本也相應(yīng)降低，此時(shí)可適當(dāng)降低電價(jià)。市場(chǎng)定價(jià)法引入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，根據(jù)電力市場(chǎng)的供需關(guān)系和交易情況來(lái)確定電價(jià)。在電力市場(chǎng)中，發(fā)電企業(yè)和用戶通過(guò)競(jìng)價(jià)的方式進(jìn)行交易，電價(jià)根據(jù)市場(chǎng)的供需平衡情況實(shí)時(shí)波動(dòng)。
多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)的制定還受到諸多因素的影響。電力系統(tǒng)的負(fù)荷特性是關(guān)鍵因素之一，不同地區(qū)、不同季節(jié)、不同時(shí)間段的電力負(fù)荷存在顯著差異。在夏季，空調(diào)等制冷設(shè)備的大量使用會(huì)導(dǎo)致電力負(fù)荷在白天出現(xiàn)高峰；而在冬季，取暖設(shè)備的使用則會(huì)使電力負(fù)荷在夜間增加。電價(jià)制定需充分考慮這些負(fù)荷特性的變化，靈活調(diào)整電價(jià)時(shí)段和價(jià)格水平。發(fā)電成本的波動(dòng)也對(duì)電價(jià)制定產(chǎn)生重要影響。煤炭、天然氣等能源價(jià)格的變動(dòng)，會(huì)直接影響火力發(fā)電的成本；而新能源發(fā)電的不穩(wěn)定性，如太陽(yáng)能光伏發(fā)電受天氣影響較大，風(fēng)力發(fā)電受風(fēng)速影響明顯，也會(huì)增加電力供應(yīng)的成本和不確定性。在制定電價(jià)時(shí)，需綜合考慮這些發(fā)電成本的變化因素，以確保電價(jià)的合理性和穩(wěn)定性。政策導(dǎo)向也是不可忽視的因素，政府為了鼓勵(lì)清潔能源的發(fā)展、促進(jìn)節(jié)能減排等目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，會(huì)通過(guò)制定相關(guān)政策來(lái)影響電價(jià)的制定。政府可能會(huì)對(duì)新能源發(fā)電給予補(bǔ)貼，從而降低新能源發(fā)電的成本，進(jìn)而影響多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)的結(jié)構(gòu)。
多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)機(jī)制在提高電力系統(tǒng)效率方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。通過(guò)將一天劃分為多個(gè)時(shí)段，并根據(jù)各時(shí)段的電力供需情況制定不同的電價(jià)，能夠有效引導(dǎo)用戶調(diào)整用電行為。在高峰時(shí)段，較高的電價(jià)促使用戶減少不必要的用電，如商業(yè)場(chǎng)所適當(dāng)降低空調(diào)溫度設(shè)定，工業(yè)企業(yè)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃，避開(kāi)高峰時(shí)段的高成本用電。而在低谷時(shí)段，較低的電價(jià)鼓勵(lì)用戶增加用電，如居民選擇在夜間低谷時(shí)段使用電熱水器、洗衣機(jī)等大功率電器。這種錯(cuò)峰用電的方式能夠有效降低電力系統(tǒng)的峰值負(fù)荷，減少因高峰負(fù)荷需求而額外投入的發(fā)電設(shè)備和輸電線路建設(shè)，從而提高電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率，降低電力資源的浪費(fèi)。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，某地區(qū)實(shí)施多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)后，電力系統(tǒng)的峰值負(fù)荷降低了[X]%，設(shè)備利用率提高了[X]%，有效提升了電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
該機(jī)制對(duì)降低電網(wǎng)投資成本也起到了積極作用。由于引導(dǎo)用戶錯(cuò)峰用電，使得電網(wǎng)的負(fù)荷曲線更加平滑，減少了峰谷差。這意味著電網(wǎng)企業(yè)在規(guī)劃和建設(shè)電網(wǎng)時(shí)，可以減少為滿足高峰負(fù)荷需求而建設(shè)的大量冗余輸電和變電設(shè)施。傳統(tǒng)情況下，為了應(yīng)對(duì)高峰時(shí)段的電力需求，電網(wǎng)企業(yè)需要投入巨額資金建設(shè)大容量的變電站和輸電線路。而多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)機(jī)制的實(shí)施，降低了高峰負(fù)荷的壓力，使得電網(wǎng)企業(yè)可以合理規(guī)劃電網(wǎng)建設(shè)，避免過(guò)度投資，從而降低了電網(wǎng)的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本。以某城市為例，實(shí)施多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)后，預(yù)計(jì)未來(lái)五年內(nèi)可減少電網(wǎng)建設(shè)投資[X]億元。
多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)機(jī)制對(duì)促進(jìn)新能源消納也具有重要意義。隨著太陽(yáng)能、風(fēng)能等新能源在電力系統(tǒng)中的占比不斷增加，其發(fā)電的間歇性和波動(dòng)性問(wèn)題日益凸顯。新能源發(fā)電通常在白天陽(yáng)光充足或風(fēng)力較大時(shí)出力較高，但此時(shí)可能并非電力需求高峰時(shí)段。通過(guò)多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)機(jī)制，在新能源發(fā)電充裕的時(shí)段，降低電價(jià)，鼓勵(lì)用戶增加用電，從而提高新能源的消納能力。在白天光伏發(fā)電量大的時(shí)段，降低電價(jià)，引導(dǎo)工業(yè)企業(yè)增加生產(chǎn)用電，居民增加電器使用，使更多的光伏發(fā)電能夠被及時(shí)消耗，減少棄光現(xiàn)象。在夜間風(fēng)力發(fā)電較強(qiáng)時(shí)，通過(guò)低電價(jià)吸引電動(dòng)汽車(chē)充電等，提高風(fēng)電的消納效率。這有助于推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，促進(jìn)清潔能源的可持續(xù)發(fā)展。
盡管多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)機(jī)制具有諸多優(yōu)勢(shì)，但在實(shí)際推行過(guò)程中，也面臨著一系列挑戰(zhàn)。用戶接受度是首要挑戰(zhàn)之一。長(zhǎng)期以來(lái)，用戶習(xí)慣了傳統(tǒng)的固定電價(jià)模式，對(duì)電價(jià)的動(dòng)態(tài)變化可能存在不適應(yīng)和抵觸情緒。一些用戶可能擔(dān)心電價(jià)波動(dòng)會(huì)增加用電成本的不確定性，從而對(duì)多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)機(jī)制持觀望或反對(duì)態(tài)度。部分居民用戶可能擔(dān)心在不了解電價(jià)變化規(guī)律的情況下，因在高峰時(shí)段用電而導(dǎo)致電費(fèi)大幅增加。為提高用戶接受度，需要加強(qiáng)宣傳教育，通過(guò)多種渠道向用戶普及多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)的原理、優(yōu)勢(shì)以及對(duì)節(jié)能減排的重要意義?？梢岳蒙缃幻襟w、社區(qū)宣傳活動(dòng)、電力公司網(wǎng)站等平臺(tái)，發(fā)布詳細(xì)的電價(jià)政策解讀和用戶案例，讓用戶了解如何通過(guò)合理調(diào)整用電時(shí)間來(lái)降低用電成本。建立用戶反饋機(jī)制，及時(shí)收集用戶的意見(jiàn)和建議，對(duì)電價(jià)政策進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，以滿足用戶的需求。
價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)也是不容忽視的問(wèn)題。多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)的實(shí)施使得電價(jià)隨電力供需關(guān)系的變化而頻繁波動(dòng)，這給用戶和電力企業(yè)都帶來(lái)了一定的經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于用戶而言，難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)未來(lái)的電價(jià)走勢(shì)，可能導(dǎo)致在用電決策上出現(xiàn)失誤，增加用電成本。對(duì)于電力企業(yè)來(lái)說(shuō)，電價(jià)的波動(dòng)可能影響其收益的穩(wěn)定性，加大了成本控制和風(fēng)險(xiǎn)管理的難度。為應(yīng)對(duì)價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，可建立相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)機(jī)制。例如，電力企業(yè)可以與用戶簽訂長(zhǎng)期合同，約定一定范圍內(nèi)的電價(jià)波動(dòng)幅度，超出部分由雙方共同承擔(dān)。引入金融工具，如電力期貨、期權(quán)等，幫助用戶和電力企業(yè)進(jìn)行套期，降低價(jià)格波動(dòng)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。加強(qiáng)對(duì)電力市場(chǎng)的監(jiān)測(cè)和分析，提高電價(jià)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，為用戶和電力企業(yè)提供決策參考。
在有序充電策略實(shí)施過(guò)程中，數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)至關(guān)重要。為實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)充電的調(diào)度和電價(jià)的合理制定，需要采集大量用戶的用電數(shù)據(jù)，包括充電時(shí)間、充電地點(diǎn)、充電功率等信息。這些數(shù)據(jù)涉及用戶的個(gè)人隱私，如果遭到泄露或?yàn)E用，將對(duì)用戶的權(quán)益造成損害。同時(shí)，數(shù)據(jù)安全問(wèn)題也可能影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。為保障數(shù)據(jù)安全與隱私，電力企業(yè)和相關(guān)部門(mén)應(yīng)建立健全的數(shù)據(jù)安全管理制度，采用先進(jìn)的加密技術(shù)和訪問(wèn)控制機(jī)制，對(duì)用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲(chǔ)和傳輸，限制數(shù)據(jù)的訪問(wèn)權(quán)限，確保只有授權(quán)人員能夠訪問(wèn)和處理數(shù)據(jù)。加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)安全的監(jiān)管力度，對(duì)違規(guī)操作和數(shù)據(jù)泄露行為進(jìn)行嚴(yán)厲處罰，保障用戶的合法權(quán)益。
3安科瑞充電樁收費(fèi)運(yùn)營(yíng)云平臺(tái)助力有序充電開(kāi)展
3.1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。
3.2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)。
3.3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。
3.4安科瑞充電樁云平臺(tái)系統(tǒng)功能
5.4.1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。
3.4.2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。
3.4.3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。
3.4.4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。
3.4.5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。
3.4.6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。
3.4.7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
3.4.8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。
3.5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 |
絕緣監(jiān)測(cè)儀 | AIM-D100-ES |
| AIM-D100-ES系列直流絕緣監(jiān)測(cè)儀可以應(yīng)用在15~1500V的直流系統(tǒng)中，用于在線監(jiān)測(cè)直流不接地系統(tǒng)正負(fù)極對(duì)地絕緣電阻，當(dāng)絕緣電阻低于設(shè)定值時(shí)，發(fā)出預(yù)警或報(bào)警信號(hào)。 |
絕緣監(jiān)測(cè)儀 | AIM-D100-T |
| AIM-D100-T系列直流絕緣監(jiān)測(cè)儀可以應(yīng)用在10~1000V的直流系統(tǒng)中，用于在線監(jiān)測(cè)直流不接地系統(tǒng)正負(fù)極對(duì)地絕緣電阻，當(dāng)絕緣電阻低于設(shè)定值時(shí)，發(fā)出預(yù)警或報(bào)警信號(hào)。 |
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)。 |
本文深入探討了基于多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)的電動(dòng)汽車(chē)有序充電策略優(yōu)化問(wèn)題，通過(guò)對(duì)多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)機(jī)制的剖析，明確了其在反映電力供需關(guān)系、引導(dǎo)用戶合理用電方面的顯著優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也指出了在實(shí)際推行過(guò)程中面臨的用戶接受度、價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)以及數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)等挑戰(zhàn)。
同時(shí)，從用戶、電網(wǎng)和環(huán)境等多個(gè)角度綜合評(píng)估了有序充電策略的效益，進(jìn)一步證明了其在電動(dòng)汽車(chē)充電管理中的重要價(jià)值。
參考文獻(xiàn)：
[1]陳嘉德.基于多時(shí)段動(dòng)態(tài)電價(jià)的電動(dòng)汽車(chē)有序充電策略優(yōu)化
[2]胡澤春，宋永華，徐智威，等．電動(dòng)汽車(chē)接入電網(wǎng)的影響與利用
[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.05版
