安(ān)科(kē)瑞 陳聰

摘(zhāi)　要：在(zài)雙碳(tàn)目(mù)標(biāo)的指(zhǐ)引下，建(jiàn)築屋頂可(kě)作為分布式(shì)光(guāng)伏的(dí)重要(yào)場景，同(tóng)時(shí)汽車電(diàn)動(dòng)化是(shì)交(jiāo)通(tōng)領域減碳(tàn)的(dí)關(guān)鍵舉措。然(rán)而，大量光伏(fú)出(chū)力和(hé)電動汽車充(chōng)電需求(qiú)在時間上(shàng)的不(bù)匹(pǐ)配(pèi)，給(gěi)電網穩定(dìng)性帶來(lái)較大壓力。提出(chū)一種光(guāng)伏-直流智(zhì)能(néng)充電樁的有序充(chōng)電(diàn)策略(lüè)，在滿足充電(diàn)需求(qiú)的基(jī)礎上，減少外網供(gōng)電(diàn)，可有(yǒu)效提高(gāo)光伏自(zì)消(xiāo)納能力和(hé)負(fù)荷(hé)滿(mǎn)足率。以北京市某(mǒu)辦(bàn)公(gōng)建築為(wéi)例(lì)，通過(guò)實(shí)驗測試和(hé)模擬計算，分(fēn)析(xī)了不同(tóng)天氣條件下(xià)係統運行效果(guǒ)。結果(guǒ)表(biǎo)明(míng)，該(gāi)充電(diàn)策略(lüè)可以(yǐ)*全利用建築光(guāng)伏滿(mǎn)足(zú)電動汽(qì)車充(chōng)電(diàn)需(xū)求(qiú)，無須向外網取電(diàn)，即負荷(hé)滿足(zú)率(shuài)可達(dá)100%。與傳統恒(héng)功率(shuài)充電(diàn)方式相比(bǐ)，光伏消(xiāo)納率提高了42%，光(guāng)伏(fú)並網(wǎng)功率下降了54%，為建築光伏(fú)高(gāo)效利(lì)用(yòng)和交通領域(yù)電氣化(huà)提(tí)供借鑒(jiàn)和(hé)參(cān)考

關鍵(jiàn)詞：充(chōng)電樁(zhuāng)
；有序充電(diàn)策(cè)略
；電動(dòng)汽車(chē)
；S2V
；直(zhí)流(liú)係(xì)統

0引言

在(zài)雙(shuāng)碳目(mù)標的指(zhǐ)引下，以風光電(diàn)為主的(dí)可(kě)再(zài)生能(néng)源(yuán)將被廣泛使用，建(jiàn)築屋頂(dǐng)光(guāng)伏是其中的(dí)重要(yào)組(zǔ)成部分，到2025年，公共(gòng)機構新(xīn)建建築屋頂光(guāng)伏覆(fù)蓋(gài)率將(jiāng)達到50%，以(yǐ)建(jiàn)築(zhù)屋頂光(guāng)伏係統為(wéi)代表(biǎo)的分布式能源係統也(yě)會得(dé)到大量(liáng)應(yīng)用。

然(rán)而(ér)，大規(guī)模(mó)分布式光(guāng)伏接(jiē)入電(diàn)網可(kě)能會(huì)對電(diàn)網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來(lái)不利影(yǐng)響，如何有效實現就地消(xiāo)納是亟(jí)待研(yán)究(jiū)的(dí)問題(tí)。同(tóng)時(shí)，電(diàn)動(dòng)汽(qì)車蓬勃(bó)發(fā)展(zhǎn)，預(yù)計2030年(nián)中國(guó)將保有約(yuē)8000萬輛(liàng)電動汽車，巨(jù)大的充(chōng)電需求也(yě)會(huì)對區域電力係統(tǒng)造(zào)成巨大挑(tiāo)戰(zhàn)。據統計，私(sī)家電動汽車(chē)約有90%以上的(dí)時間停放(fàng)在建築(zhù)內或周邊停車(chē)場，其充(chōng)電過程與建築能源係統(tǒng)深(shēn)度(dù)融合。因(yīn)此(cǐ)，探究電(diàn)動汽車與建築光(guāng)伏(fú)的(dí)互動方式，並挖掘其(qí)對建(jiàn)築光(guāng)伏的(dí)利用(yòng)潛力，以(yǐ)程(chéng)度(dù)消(xiāo)納可(kě)再生能源，對(duì)於降低碳排放有重(zhòng)要(yào)意(yì)義。

2009年，利(lì)用(yòng)太陽能為電動汽車充電(diàn)（solarto-vehicle，S2V）的(dí)概念(niàn)被(bèi)提(tí)出後，利(lì)用(yòng)停車場的光伏滿(mǎn)足(zú)合(hé)理範圍內的電(diàn)動汽車(chē)通勤(qín)電力(lì)需(xū)求(qiú)的(dí)做(zuò)法(fǎ)得到驗(yàn)證，發(fā)表了S2V相(xiāng)關(guān)硬件，經(jīng)濟(jì)性和(hé)策(cè)略的(dí)研(yán)究成果(guǒ)。但目前電(diàn)動汽(qì)車的主(zhǔ)要充電模(mó)式大多(duō)為恒功率(shuài)充電(diàn)，造成了大量(liáng)瞬(shùn)時尖(jiān)峰負荷，給(gěi)電(diàn)網帶(dài)來巨(jù)大的(dí)壓力。另外，光伏電力的波動性，隨(suí)機性和間(jiān)歇性等不穩(wěn)定(dìng)特征(zhēng)，與電(diàn)力(lì)需(xū)求側(cè)的負荷存在較大(dà)的不(bù)匹配關係。實(shí)際S2V場景中(zhōng)往(wǎng)往(wǎng)需要從電(diàn)網(wǎng)取電(diàn)為電(diàn)動汽(qì)車充(chōng)電(diàn)，同(tóng)時(shí)又有部(bù)分光(guāng)伏(fú)無法(fǎ)消納(nà)。因(yīn)此(cǐ)，設(shè)計(jì)一種新(xīn)的有序(xù)充電(diàn)策(cè)略，將電(diàn)動汽(qì)車充(chōng)電需求與(yǔ)光(guāng)伏(fú)發(fā)電(diàn)特性相匹配，對(duì)於(yú)綠電(diàn)消納(nà)十(shí)分重要。

文獻(xiàn)采(cǎi)用一(yī)種(zhǒng)多(duō)目標優(yōu)化算法進(jìn)行(háng)電動(dòng)汽車有序充電，從而降低負荷波動(dòng)率和用(yòng)戶充電(diàn)成本(běn)。文獻(xiàn)提(tí)出一種微電(diàn)網電動汽(qì)車有序充(chōng)電(diàn)策略(lüè)，采用模(mó)糊(hū)控製(zhì)算法優化(huà)安(ān)排(pái)電動汽車(chē)充電計劃(huá)，實現(xiàn)電力的(dí)削峰(fēng)填穀(gǔ)，並(bìng)通過模擬仿(fǎng)真(zhēn)進行(háng)了(liǎo)檢驗。文獻以(yǐ)住宅小區電(diàn)動(dòng)汽(qì)車(chē)集群為研究(jiū)對(duì)象，建(jiàn)立(lì)了(liǎo)基於分(fēn)時電(diàn)價的(dí)有序(xù)充(chōng)電集中式優化(huà)模(mó)型並采用(yòng)基於模(mó)擬退火(huǒ)機(jī)製(zhì)的混沌(dùn)粒子群算法進行優化(huà)，降低了充(chōng)電(diàn)負(fù)荷(hé)的峰穀比。但(dàn)這(zhè)些(xiē)研究(jiū)並未考慮(lǜ)電動汽車(chē)充(chōng)電需求與光伏電力的協(xié)同問題，得出(chū)的(dí)結論通常(cháng)是讓(ràng)電(diàn)動(dòng)汽車在夜(yè)間(jiān)進(jìn)行充(chōng)電(diàn)。文獻考(kǎo)慮(lǜ)了電動(dòng)汽(qì)車(chē)充(chōng)電(diàn)與(yǔ)集(jí)中式光伏(fú)發電(diàn)直接協(xié)同(tóng)，但(dàn)針對(duì)分布(bù)式(shì)光伏，尤其是(shì)建築光伏(fú)的研(yán)究較(jiào)少。文(wén)獻(xiàn)考(kǎo)慮(lǜ)了(liǎo)分布式光伏和負荷的不確定因(yīn)素，提(tí)出一(yī)種(zhǒng)上層(céng)以(yǐ)配電網(wǎng)年(nián)用(yòng)電(diàn)成(chéng)本小，下層(céng)以(yǐ)優(yōu)化(huà)電網穩定(dìng)性為目(mù)標的雙層(céng)控(kòng)製(zhì)策略。文獻以(yǐ)微電網為(wéi)研(yán)究(jiū)對(duì)象，考慮充電需求和(hé)風光電輸出的(dí)不確定性(xìng)，根(gēn)據(jù)每(měi)個(gè)節(jié)點充(chōng)電設(shè)備利(lì)用(yòng)率的高低控(kòng)製充電站運(yùn)行(háng)時(shí)間。文(wén)獻(xiàn)對分布(bù)式光伏發電下的(dí)電動(dòng)汽(qì)車(chē)充(chōng)電策略(lüè)進行了分(fēn)析(xī)，提(tí)出(chū)了(liǎo)充(chōng)電(diàn)行為策略的優(yōu)化方(fāng)案，促進(jìn)了(liǎo)電動汽車(chē)充(chōng)電負(fù)荷與分(fēn)布(bù)式(shì)電(diàn)力的匹配(pèi)性，但並未考慮(lǜ)將光(guāng)伏發電功率與(yǔ)充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)充電功(gōng)率(shuài)協(xié)同控製(zhì)，未(wèi)能在實時的(dí)充(chōng)電控製(zhì)層(céng)麵(miàn)給(gěi)出(chū)進一步研(yán)究。

除此(cǐ)之(zhī)外，電(diàn)動汽車(chē)車主(zhǔ)的充電(diàn)行為(wéi)模式(shì)也是影響(xiǎng)充電(diàn)負荷(hé)的關鍵因素(sù)。文獻基(jī)於用戶意願(yuàn)和出行(háng)規律(lǜ)對(duì)電(diàn)動汽車(chē)充電負荷進行(háng)了(liǎo)優(yōu)化分配。文獻(xiàn)根(gēn)據車(chē)用電需(xū)求和(hé)調(tiáo)峰需求提出了一種可(kě)適應多種充(chōng)電模式的優(yōu)化控(kòng)製策(cè)略。文獻進(jìn)一(yī)步考(kǎo)慮(lǜ)了在光(guāng)伏(fú)發(fā)電條(tiáo)件(jiàn)下，充(chōng)電需求(qiú)，充電(diàn)行為(wéi)與(yǔ)光(guāng)伏(fú)消納(nà)之(zhī)間的耦合控(kòng)製(zhì)，采用了(liǎo)非預(yù)測(cè)機(jī)製實現充電(diàn)功率(shuài)的(dí)動態(tài)分配。但上(shàng)述(shù)研(yán)究(jiū)尚未(wèi)考慮用戶行為對(duì)充(chōng)電條件的適應(yīng)性變化(huà)，由(yóu)於(yú)電(diàn)動汽車(chē)在(zài)辦公場景下(xià)長時(shí)間停留(liú)，可以(yǐ)采用(yòng)即停即插(chā)的充電(diàn)模(mó)式(shì)，使(shǐ)充(chōng)電功率(shuài)的(dí)調(tiáo)配具有更(gēng)大(dà)的柔性(xìng)調節空間。

因此(cǐ)，本文(wén)基於(yú)建築光(guāng)伏(fú)的發電特(tè)性(xìng)和電動(dòng)汽車(chē)的(dí)充電負荷特(tè)性，提出了一種基於直流母(mǔ)綫電(diàn)壓的有序充電控製(zhì)策略，在滿足電動(dòng)車充電需(xū)求的(dí)基礎上(shàng)，盡(jìn)量(liáng)減少(shǎo)外(wài)網充電行為，實現(xiàn)本地光伏(fú)電力的有效(xiào)利用。

1係統配置(zhì)與控製策略(lüè)

1.1係(xì)統拓撲(pū)

本研(yán)究(jiū)直流充電係(xì)統(tǒng)包(bāo)括(kuò)光伏(fú)模塊，充電樁(zhuāng)，交流(liú)電網(wǎng)和(hé)建(jiàn)築(zhù)負載，並(bìng)聯(lián)在直(zhí)流母(mǔ)綫上(shàng)，係統拓(tuò)撲結(jié)構如(rú)圖1所(suǒ)示。光伏(fú)模塊通過一個直流/直(zhí)流變(biàn)換(huàn)器（DC/DC）接到直(zhí)流母綫(xiàn)上(shàng)，設置係統(tǒng)僅(jǐn)通(tōng)過(guò)光伏模塊為充電樁(zhuāng)供電，充(chōng)電樁無法(fǎ)從(cóng)電網(wǎng)取(qǔ)電
；交流(liú)電(diàn)網是一(yī)個雙向的能量交互(hù)模塊(kuài)，通過整流器(qì)（AC/DC）與直(zhí)流(liú)母(mǔ)綫(xiàn)連接：當(dāng)係統從電網取電(diàn)時，AC/DC處於整流狀(zhuàng)態(tài)，將(jiāng)交(jiāo)流(liú)電(diàn)轉(zhuǎn)換(huàn)成直(zhí)流(liú)電，為係統(tǒng)供(gōng)電
；當光(guāng)伏(fú)富(fù)餘時(shí)，係(xì)統向(xiàng)電網(wǎng)送電(diàn)，AC/DC處(chǔ)於逆變(biàn)狀態，將直(zhí)流電轉換成(chéng)一(yī)定頻率(shuài)和幅(fú)值(zhí)的(dí)交(jiāo)流電送入電(diàn)網
；單(dān)向直(zhí)流充電樁和建築(zhù)用電作為(wéi)係(xì)統主要負載(zǎi)，其(qí)中(zhōng)建(jiàn)築負載(zǎi)為(wéi)可(kě)選(xuǎn)項，即不(bù)連(lián)接建築負載時(shí)，該係(xì)統僅(jǐn)為(wéi)電動(dòng)汽車提供(gōng)充(chōng)電(diàn)服務(wù)
；電(diàn)動汽(qì)車(chē)可(kě)視為(wéi)該(gāi)係(xì)統的移動(dòng)蓄(xù)電(diàn)池，其(qí)充(chōng)電電(diàn)流可調(tiáo)，使得負(fù)載功率(shuài)可在較大(dà)範(fàn)圍(wéi)內(nèi)變化(huà)。上述各部(bù)分(fēn)通過母(mǔ)綫電(diàn)壓作為信號(hào)在運行中保(bǎo)持係統能量平(píng)衡(héng)。

圖(tú)1係統(tǒng)拓撲結構(gòu)

1.2直流(liú)母綫(xiàn)電壓控製(zhì)策略

為(wéi)大化利(lì)用太陽能(néng)清潔(jié)能(néng)源(yuán)，光伏(fú)模(mó)塊需盡可能地以(yǐ)功率(shuài)輸(shū)出，本係統(tǒng)通過(guò)改進的大功(gōng)率(shuài)點跟蹤（maximum power point tracking，MPPT）擾(rǎo)動觀(guān)測法[19,22]，追蹤(zōng)改(gǎi)變(biàn)電(diàn)壓(yā)以獲得大功(gōng)率狀態點。需(xū)要(yào)注(zhù)意(yì)的是，光(guāng)伏輸出的功(gōng)率(shuài)隻(zhī)與光照強(qiáng)度和(hé)光(guāng)伏(fú)板(bǎn)溫度有關(guān)，係(xì)統(tǒng)中其(qí)他(tā)模塊運行策(cè)略不幹擾(rǎo)光伏模塊輸(shū)出(chū)電壓（UPV,max），UPV,max始終(zhōng)為光伏(fú)組件在當(dāng)前(qián)時(shí)刻(kè)的大功(gōng)率點電壓。本文係(xì)統(tǒng)中(zhōng)母綫電(diàn)壓(yā)（UDC）通過(guò)和(hé)DC/DC占空比（係統開關(guān)開(kāi)啟時間與(yǔ)周(zhōu)期(qī)時間(jiān)的比值，α）確定(dìng)，二者(zhě)關(guān)係(xì)為(wéi)

（1）

式(shì)中(zhōng)：UDC,max和UDC,min分別為(wéi)直流(liú)母(mǔ)綫允(yǔn)許的高和(hé)低電(diàn)壓。

母綫電壓(yā)升(shēng)高或(huò)保持在(zài)高(gāo)位，意味著光(guāng)伏(fú)的發(fā)電(diàn)功率充足，可提高充(chōng)電樁充電(diàn)的(dí)總功(gōng)率，多餘的光伏(fú)電(diàn)力則會(huì)並(bìng)入(rù)電網(wǎng)
；當母(mǔ)綫(xiàn)電壓降低(dī)，意(yì)味著(zhuó)光(guāng)伏的(dí)發(fā)電功(gōng)率不足(zú)，則需要降低充(chōng)電(diàn)樁的總(zǒng)充電的(dí)功率。

1.3充電樁(zhuāng)控(kòng)製(zhì)策略

為(wéi)了(liǎo)使充電樁的功率能夠自適應地(dì)主(zhǔ)動調節(jié)，本(běn)文(wén)提出(chū)一種基(jī)於(yú)直流母綫電壓(yā)的充(chōng)電(diàn)樁有序充電控製(zhì)策(cè)略(lüè)。係(xì)統(tǒng)運(yùn)行過程中(zhōng)，電(diàn)動(dòng)汽(qì)車(chē)充(chōng)電功(gōng)率（Pc,max）是(shì)指(zhǐ)令功(gōng)率(shuài)的上限(xiàn)值(zhí)，充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)額定功率（Pc,rated）將限製充電(diàn)樁大實(shí)際(jì)輸(shū)出功率，基(jī)於(yú)此根據直流(liú)母綫電(diàn)壓（UDC）和車(chē)輛電池(chí)荷(hé)電狀態(tài)（Soc）確定充電功率（P∗），即(jí)充電功(gōng)率(shuài)指(zhǐ)令值是(shì)關於(yú)UDCSocPc,maxPc,rated等參數的函數，即(jí)有(yǒu)P∗=f(UDC,Soc,Pc,max,Pc,rated...)。其(qí)中，P∗與UDC正相(xiāng)關，光伏富餘(yú)時(shí)，母綫(xiàn)電壓升(shēng)高，充電(diàn)樁功率增大(dà)
；P∗與(yǔ)Soc負(fù)相關，車輛電池(chí)荷(hé)電狀(zhuàng)態(tài)低時，優(yōu)先(xiān)以(yǐ)更大功率充(chōng)電

當(dāng)電動汽(qì)車(chē)接(jiē)入係統(tǒng)之後(hòu)，充電(diàn)樁(zhuāng)獲取電動(dòng)汽車(chē)參數(shù)（Soc和Pc,max）。根(gēn)據(jù)Soc計(jì)算起始點(diǎn)充(chōng)電電(diàn)壓U0（UDC＞U0時(shí)，開始充(chōng)電(diàn)）和功率(shuài)曲綫弧(hú)度(dù)nc（實現不同Soc電(diàn)動(dòng)汽車(chē)的充(chōng)電功率控(kòng)製，使得(dé)相同母綫(xiàn)電壓(yā)下，車輛(liàng)電(diàn)池(chí)荷(hé)電狀態更(gēng)低(dī)的車(chē)輛(liàng)優先(xiān)以更大(dà)功率(shuài)充電）。U0和(hé)nc的計算公式為

U0=Soc(UDC,max-UDC,min-2ΔU)+UDC,min+ΔU（2）

nc=Soc/(1-Soc)（3）

式中(zhōng)：ΔU為(wéi)死(sǐ)區電壓差。

隨後(hòu)，根據母綫電壓(yā)UDC所(suǒ)處的區間(jiān)，判(pàn)斷(duàn)並(bìng)計算指令(líng)充電功率P*，計算公(gōng)式為(wéi)

（4）

除此之外(wài)，在整個配(pèi)電係(xì)統中，電動(dòng)汽(qì)車電(diàn)池管(guǎn)理係(xì)統(tǒng)的權(quán)限高(gāo)。為(wéi)保護電(diàn)動(dòng)汽車，一(yī)般在充電電流(liú)降低(dī)至(zhì)1A或(huò)充電功(gōng)率小於0.5kW時的(dí)近零(líng)功率(shuài)充電，電動汽(qì)車(chē)電池(chí)管理係統(tǒng)將判斷充電(diàn)接近充滿或電路故障(zhàng)，從(cóng)而切斷充電。

2 實驗(yàn)場景(jǐng)與性(xìng)能評(píng)價方法

2.1實驗(yàn)場景

本(běn)文(wén)選(xuǎn)取北京某(mǒu)辦(bàn)公建築為(wéi)例，搭建(jiàn)如圖(tú)2所示(shì)實(shí)驗係統。依據(jù)T/CABEE030—2022《民(mín)用建築(zhù)直流(liú)配電(diàn)標準》，該辦公(gōng)樓直流母綫電(diàn)壓等級(jí)為375V，並允(yǔn)許(xǔ)在一定(dìng)範(fàn)圍(wéi)內（如85%~105%）變(biàn)化(huà)。建(jiàn)築(zhù)屋頂光伏裝機(jī)容量為20kWp，建築周邊(biān)接入(rù)2個額(é)定(dìng)功率(shuài)為(wéi)6.6kW的(dí)智(zhì)能充(chōng)電樁，采用(yòng)1.3節(jié)中(zhōng)的(dí)控製(zhì)策略。實(shí)驗(yàn)過程(chéng)中建(jiàn)築(zhù)內負(fù)載使(shǐ)用頻率較低，因(yīn)此(cǐ)不(bù)作(zuò)為(wéi)本文(wén)分(fēn)析重點。

圖2實驗(yàn)係(xì)統拓(tuò)撲與(yǔ)場地實(shí)景(jǐng)

2.2充電功率(shuài)控製效果

本文設(shè)置(zhì)充電樁(zhuāng)循環監測係統周期(qī)為(wéi)30ms，直流母綫電壓(yā)上，下(xià)限(xiàn)分別是(shì)395V和320V，死區電(diàn)壓差(chà)ΔU為5V。為檢驗充電樁(zhuāng)功率控(kòng)製的(dí)有效性，本文(wén)對不同Soc和(hé)母綫電(diàn)壓下的21個指令(líng)功(gōng)率和充(chōng)電樁實際(jì)功率(shuài)進(jìn)行了(liǎo)監(jiān)測(cè)，每個(gè)功率測(cè)試(shì)點(diǎn)進(jìn)行(háng)15次測(cè)試(shì)並取(qǔ)平均值(zhí)，控(kòng)製效果(guǒ)如(rú)圖3所(suǒ)示。在不(bù)同Soc和母綫(xiàn)電壓下，智(zhì)能充電樁(zhuāng)的充(chōng)電功(gōng)率(shuài)與(yǔ)實(shí)際功率能夠保(bǎo)持(chí)接近(jìn)，實現(xiàn)符合預期的(dí)控(kòng)製，實(shí)際功率與(yǔ)指(zhǐ)令功(gōng)率之間的(dí)偏差率均小(xiǎo)於±10%，平(píng)均(jūn)偏(piān)差率為1%，表明(míng)智(zhì)能(néng)充電(diàn)樁在實(shí)際係統中可適(shì)應直流母綫(xiàn)電(diàn)壓的變化和不(bù)同(tóng)車(chē)型的接入(rù)，可(kě)實(shí)現(xiàn)預期的充電(diàn)策(cè)略(lüè)。

2.3光(guāng)伏(fú)消(xiāo)納(nà)率(shuài)和(hé)負荷滿足(zú)率

為分析充(chōng)電(diàn)樁控製策略的可(kě)行性(xìng)，本文采用光伏(fú)消納率（selfconsumptionrate，SCR）和負(fù)荷滿足率（loadsatisfactionrate，LSR）對(duì)係(xì)統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價。光(guāng)伏消納率和負荷滿(mǎn)足(zú)率越高，意(yì)味(wèi)著光(guāng)伏(fú)電(diàn)力得(dé)到有(yǒu)效利用的(dí)程度越高。

式(shì)中：SCR為光伏發(fā)電中(zhōng)用於負載耗(hào)電(diàn)的比(bǐ)例
；LSR為(wéi)負載(zǎi)用電中來(lái)自光(guāng)伏電力的(dí)比例
；EPV，Ecar分別為(wéi)計算時間段內(nèi)的(dí)光(guāng)伏發(fā)電量(liáng)和(hé)電(diàn)動汽車充電量(liáng)，kW·h
；Egrid,export，Egrid,import分(fēn)別為(wéi)並(bìng)網電(diàn)量(liáng)和(hé)從(cóng)電(diàn)網(wǎng)取(qǔ)電(diàn)的(dí)電(diàn)量，kW·h。

圖3指令功(gōng)率(shuài)與實(shí)際(jì)功率(shuài)偏(piān)差示意

當不用采用(yòng)外網充電(diàn)（Egrid,import=0）時(shí)，負荷滿足(zú)率為(wéi)1，即*全由(yóu)建築光伏對(duì)電動(dòng)汽車進行充(chōng)電。

3運行效果分(fēn)析

Soc係(xì)統(tǒng)經過測試(shì)調(tiáo)優(yōu)後投入(rù)實際(jì)運行(háng)，使用人員主要(yào)為周邊建(jiàn)築辦(bàn)公(gōng)人(rén)員(yuán)，汽(qì)車充(chōng)電時間(jiān)均處(chǔ)於日間工(gōng)作時(shí)間(jiān)，車(chē)主將(jiāng)車輛停放(fàng)時可(kě)自(zì)由接入(rù)進行免費(fèi)充電(diàn)。本(běn)研(yán)究涉(shè)及(jí)數據主(zhǔ)要包(bāo)括：實時的光伏發電功率，光伏(fú)上(shàng)網功率(shuài)和各(gè)充(chōng)電(diàn)樁充(chōng)電(diàn)功率，以及(jí)母綫電(diàn)壓，車(chē)輛(liàng)進出場時(shí)間(jiān)和等參數(shù)信(xìn)息(xī)。依據(jù)天(tiān)氣狀況，選(xuǎn)取光(guāng)伏充(chōng)足和光伏不(bù)足(zú)2個典(diǎn)型日，對充(chōng)電樁(zhuāng)實(shí)際(jì)運(yùn)行效果進行分析。

3.1光伏充(chōng)足(zú)典型(xíng)日(rì)

3.1.1係(xì)統供(gōng)用(yòng)電情(qíng)況

SCR晴朗(lǎng)天(tiān)氣(qì)時，光(guāng)伏充足工況(kuàng)下(xià)係統供用電情況(kuàng)如圖(tú)4所(suǒ)示(shì)。光伏發(fā)電功(gōng)率為13.7kW，日(rì)累計(jì)發電(diàn)量為(wéi)71.8kW·h，可(kě)滿足2輛電動汽(qì)車(chē)同時(shí)充電(diàn)。其中2號(hào)充電(diàn)樁在08:00開始工作，1號充電樁在09:00開(kāi)始工(gōng)作。在(zài)14:00前光伏(fú)發電量(liáng)保(bǎo)持(chí)充足，14:00之後(hòu)光伏發電(diàn)量(liáng)下(xià)降(jiàng)。在運(yùn)行過(guò)程(chéng)中，充(chōng)電樁(zhuāng)消耗(hào)了大量的光伏(fú)電(diàn)力，多餘(yú)的光伏(fú)電(diàn)力(lì)並入(rù)電(diàn)網，大並(bìng)網功率(shuài)為(wéi)6.5kW，在(zài)光(guāng)伏(fú)功(gōng)率大(dà)時(shí)發生(shēng)，此(cǐ)時為52.3%。光伏電力(lì)較(jiào)少(shǎo)時，充電功率(shuài)受(shòu)控，緊隨(suí)光伏發電(diàn)功率(shuài)變(biàn)化，整體運行(háng)效果符合策(cè)略(lüè)設(shè)計(jì)，成功實現(xiàn)在(zài)光伏波動(dòng)特性(xìng)下多電動(dòng)汽(qì)車(chē)的有序(xù)充電(diàn)。2輛電動汽(qì)車分(fēn)別(bié)充電(diàn)30.6 kW·h和(hé)13.9 kW·h，實(shí)現(xiàn)了(liǎo)100%的負載(zǎi)滿足率(shuài)和63%的(dí)光伏消納(nà)率，多餘光(guāng)伏(fú)並入(rù)電(diàn)網(wǎng)，係統(tǒng)不(bù)從電(diàn)網取電。

圖4光伏充(chōng)足(zú)日係(xì)統供用電(diàn)情況

3.1.2充(chōng)電樁運行(háng)效(xiào)果

光(guāng)伏充足(zú)工(gōng)況(kuàng)下，充(chōng)電(diàn)樁的控製效果如圖5所示(shì)。光(guāng)伏發電時，母(mǔ)綫電壓(yā)跟隨(suí)光伏組(zǔ)件的(dí)功率點(diǎn)電壓發生(shēng)變(biàn)化(huà)，母綫電壓基(jī)本(běn)維持在385~390V。當(dāng)光伏發(fā)電(diàn)量減(jiǎn)少，母(mǔ)綫電(diàn)壓下降(jiàng)，充(chōng)電樁(zhuāng)的充(chōng)電(diàn)功率也(yě)會(huì)因此(cǐ)減小
；當光伏發電(diàn)量回(huí)升時，母(mǔ)綫電(diàn)壓(yā)也會升(shēng)高(gāo)，進而(ér)提高充電(diàn)功率(shuài)。

圖5光伏(fú)充足日充電(diàn)功(gōng)率與車電池情況(kuàng)

根據1.3節(jié)充電策(cè)略(lüè)，充電樁的充電功率(shuài)受車(chē)輛(liàng)的Soc和母(mǔ)綫電(diàn)壓影(yǐng)響。相(xiāng)同母綫(xiàn)電(diàn)壓下，車輛Soc越(yuè)大，充(chōng)電(diàn)功(gōng)率(shuài)越低，以保(bǎo)障低(dī)電量(liáng)的(dí)電動(dòng)汽車(chē)可以獲(huò)得更(gēng)大的充電功率。由圖5可(kě)知(zhī)，1號充電(diàn)樁雖(suī)然晚於(yú)2號(hào)充電樁(zhuāng)接入(rù)電動汽車(chē)，但是由(yóu)於(yú)1號(hào)樁車輛Soc相(xiāng)對(duì)更低，在(zài)其接入後係(xì)統優(yōu)先將有(yǒu)限的(dí)光(guāng)伏電力(lì)供給1號(hào)充電(diàn)樁(zhuāng)，導(dǎo)致2號充電(diàn)樁(zhuāng)充(chōng)電(diàn)功率(shuài)突(tū)降。在光(guāng)伏(fú)電(diàn)力發生波動和不足(zú)時(shí)，光伏(fú)功(gōng)率(shuài)也優先分配給了Soc更(gēng)低的電動汽車，實現(xiàn)了對低(dī)電(diàn)量(liáng)車(chē)的需(xū)求保(bǎo)障(zhàng)。同時(shí)，隨著(zhuó)電動(dòng)汽車Soc的上升，充電樁的充(chōng)電功率也(yě)在不(bù)斷下降。通(tōng)過母綫(xiàn)電壓(yā)與(yǔ)Soc的配(pèi)合(hé)控製，實(shí)現了電動汽(qì)車(chē)充(chōng)電(diàn)負荷(hé)特性(xìng)與光伏發電特(tè)性(xìng)的有效(xiào)匹(pǐ)配(pèi)，2輛(liàng)車的Soc都達到了(liǎo)80%以上(shàng)。

圖6光伏不(bù)足(zú)日係統供用電(diàn)情(qíng)況(kuàng)

3.2光(guāng)伏(fú)不足典(diǎn)型(xíng)日

3.2.1係統供(gōng)用電情況(kuàng)

陰雨(yǔ)天氣(qì)時(shí)，在光伏(fú)發電量少的工(gōng)況(kuàng)下(xià)，係統供用(yòng)電情況(kuàng)如圖6所示(shì)。在(zài)該條件下(xià)，光伏(fú)發(fā)電功(gōng)率為(wéi)5.9kW，日(rì)累(léi)計發電量(liáng)為(wéi)22.1kW·h。充電樁(zhuāng)在(zài)08:00開(kāi)始(shǐ)工作，未能消耗的光伏電力並入電網，並網(wǎng)功率為(wéi)1.4kW，在(zài)充(chōng)電(diàn)樁開始(shǐ)工作(zuò)前發(fā)生(shēng)。在充(chōng)電(diàn)策(cè)略的控製(zhì)下充電(diàn)功率緊(jǐn)隨光(guāng)伏(fú)發(fā)電功(gōng)率變(biàn)化(huà)，一(yī)定程度實(shí)現對(duì)光伏的利用(yòng)。電動汽(qì)車(chē)共(gòng)充電(diàn)19.1kW·h，實現(xiàn)了(liǎo)100%的(dí)負載滿足率和86%的光(guāng)伏(fú)消(xiāo)納率，多(duō)餘光伏並入電網，係(xì)統不從電網(wǎng)取電。需(xū)要(yào)注(zhù)意的(dí)是(shì)，除(chú)了充(chōng)電負(fù)荷之(zhī)外，部分光(guāng)伏電力還用(yòng)於充電樁係(xì)統的(dí)響(xiǎng)應和(hé)控(kòng)製，將此部分計入後(hòu)光伏(fú)消納(nà)率(shuài)為94%，光伏電(diàn)力幾乎(hū)全部(bù)用於滿足電動(dòng)汽(qì)車(chē)的充(chōng)電需求。

3.2.2充電樁運行效(xiào)果

Soc在光伏不足日，光(guāng)伏發(fā)電(diàn)量(liáng)少(shǎo)且(qiě)波動更為劇(jù)烈，母(mǔ)綫電壓也隨(suí)之(zhī)波動(dòng)，在(zài)06:00—11:00期間(jiān)出(chū)現了(liǎo)大幅度上升和(hé)下降，如圖(tú)7所示(shì)。為(wéi)了對(duì)充(chōng)電功率(shuài)進行有(yǒu)效(xiào)控製(zhì)，充電樁的計(jì)算和響應更為(wéi)頻(pín)繁，這(zhè)一過(guò)程也消(xiāo)耗(hào)了部分電力(lì)。實(shí)現(xiàn)了充電功率(shuài)曲綫與(yǔ)光(guāng)伏發電功率曲綫的(dí)高(gāo)度(dù)重合，在(zài)不從(cóng)電(diàn)網(wǎng)取電(diàn)的情況下，有(yǒu)效(xiào)利用光(guāng)伏電(diàn)力，使(shǐ)得電(diàn)動汽車的(dí)達到了80%以上。

圖7光伏(fú)不(bù)足(zú)日充(chōng)電功率與(yǔ)車電池(chí)情(qíng)況(kuàng)

4智能充(chōng)電模式(shì)與傳(chuán)統恒功率(shuài)模(mó)式(shì)對(duì)比

為分析(xī)本(běn)文智(zhì)能(néng)充電(diàn)模式(shì)的技術優勢，本文采用蒙特(tè)卡洛(luò)模擬方(fāng)法，基於(yú)3.1節實(shí)測數(shù)據的(dí)光伏(fú)條件對(duì)實際工(gōng)況下的傳統恒功(gōng)率(shuài)充(chōng)電模式(shì)（充(chōng)電樁保持(chí)6.6kW額(é)定功(gōng)率供電，光(guāng)伏不(bù)足時從(cóng)電(diàn)網取電）和智能(néng)充(chōng)電模(mó)式進(jìn)行模擬(nǐ)計算。模(mó)擬過程中，電動汽車(chē)電池(chí)參數和轉移(yí)行為均(jūn)通過實際調(tiáo)研情況(kuàng)采集(jí)，模擬8輛(liàng)車在典(diǎn)型日的充(chōng)電情(qíng)況，模擬80次後(hòu)結果(guǒ)達(dá)到(dào)收(shōu)斂(liǎn)。平均(jūn)每天充(chōng)電樁充(chōng)電(diàn)功率和光(guāng)伏發(fā)電功率變(biàn)化情況如圖(tú)8所示。

圖(tú)8模擬(nǐ)的典(diǎn)型(xíng)日(rì)恒功率與變(biàn)功率(shuài)數據

在恒功率充(chōng)電(diàn)模(mó)式(shì)和智(zhì)能充(chōng)電模(mó)式下，電動(dòng)汽車(chē)的(dí)總(zǒng)充電量相同(tóng)，均為44 kW·h/天，平均每輛車(chē)5.5 kW·h/天，這是由電動(dòng)汽車的(dí)能量(liáng)需求所(suǒ)決(jué)定的(dí)，符(fú)合北(běi)京市日常通勤單(dān)程(chéng)距離22.9 km的能量(liáng)需求[24]。但由圖8可(kě)以看出，在(zài)恒(héng)功(gōng)率(shuài)充電模(mó)式(shì)下，電動(dòng)汽(qì)車接(jiē)入充電樁係統後立(lì)即就會以(yǐ)大(dà)的充電(diàn)功(gōng)率(shuài)開始充電，直到(dào)達(dá)到(dào)較高值，充(chōng)電(diàn)功率(shuài)受(shòu)電動汽(qì)車電池管理係(xì)統(tǒng)控製才會逐漸下降(jiàng)，在這(zhè)一模(mó)式(shì)下，充電需求的波峰(fēng)與(yǔ)光伏(fú)發(fā)電的波峰(fēng)相(xiāng)錯開(kāi)，在(zài)08:00—10:00之(zhī)間(jiān)需(xū)要從(cóng)電(diàn)網取(qǔ)電(diàn)來補足電動汽(qì)車(chē)的充(chōng)電(diàn)功率需(xū)求，電功率達到(dào)了10.9 kW。而(ér)當光(guāng)伏(fú)發電量達(dá)到峰(fēng)值時，電(diàn)動汽車的(dí)充(chōng)電(diàn)需求(qiú)已經下降(jiàng)，更多(duō)的(dí)光(guāng)伏(fú)被(bèi)棄掉或者並入(rù)電網(wǎng)，這一模式(shì)下(xià)的(dí)平均(jūn)為71.1%，平(píng)均為43.2%，光伏並網的大功(gōng)率達(dá)到了(liǎo)11.5 kW。在功率可(kě)控的變功(gōng)率模式(shì)下，電(diàn)動汽車(chē)充電(diàn)功率與(yǔ)光(guāng)伏發電功率得(dé)到了(liǎo)很(hěn)好的匹配，無須從電(diàn)網取(qǔ)電(diàn)即可滿(mǎn)足(zú)電(diàn)動汽車(chē)的充(chōng)電需求，並(bìng)且(qiě)有效降低了光伏(fú)並(bìng)網(wǎng)的大功(gōng)率，這一模(mó)式(shì)下(xià)的平均(jūn)為100%，平(píng)均為(wéi)61.3%，相比恒功(gōng)率模式(shì)下提高(gāo)了(liǎo)42%，光伏大(dà)並網功率(shuài)為(wéi)5.3 kW，下降(jiàng)了54%

綜上(shàng)所(suǒ)述(shù)，相比(bǐ)傳統(tǒng)恒(héng)功(gōng)率充(chōng)電模式，本文所提出的(dí)智(zhì)能充(chōng)電模式更(gēng)能(néng)適應光(guāng)伏的(dí)發電特性(xìng)，能(néng)夠在(zài)滿足電動汽車充電需(xū)求(qiú)的同時更好(hǎo)消納(nà)光(guāng)伏。但(dàn)在實(shí)驗過程中光伏的發電總量遠(yuǎn)大於電動(dòng)汽車的(dí)需(xū)求(qiú)量(liáng)，在(zài)未來(lái)會在(zài)實驗(yàn)場(cháng)地安裝更多(duō)的(dí)充電(diàn)樁，吸引(yǐn)更(gēng)多用戶來使用，促(cù)進光(guāng)伏消(xiāo)納(nà)
；另(lìng)一方(fāng)麵，在充電策略(lüè)上還(huán)可(kě)以(yǐ)補充時間點(diǎn)這一(yī)參數(shù)用於調節，使(shǐ)時(shí)間尺(chǐ)度(dù)上電動(dòng)汽車(chē)的充電功率更為平穩(wěn)，避免上午(wǔ)電量充(chōng)滿後導致(zhì)下(xià)午(wǔ)大量(liáng)光伏並網的(dí)情況。

5安(ān)科瑞充(chōng)電樁(zhuāng)收(shōu)費(fèi)運(yùn)營(yíng)雲平台(tái)係統選(xuǎn)型方(fāng)案

5.1概述(shù)

AcrelCloud-9000安科瑞(ruì)充電(diàn)柱(zhù)收費(fèi)運(yùn)營(yíng)雲(yún)平(píng)台係統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技(jì)術對接入係(xì)統的電(diàn)動(dòng)電(diàn)動(dòng)自行車充電站以及各個充(chōng)電整(zhěng)法(fǎ)行不間(jiān)斷(duàn)地數(shù)據采集和(hé)監(jiān)控，實(shí)時監(jiān)控充電(diàn)樁運行(háng)狀(zhuàng)態，進行充(chōng)電服(fú)務，支付(fù)管理(lǐ)，交(jiāo)易結算，資要(yào)管(guǎn)理(lǐ)，電(diàn)能(néng)管理，明(míng)細查詢等(děng)。同(tóng)時對充電(diàn)機過溫(wēn)保(bǎo)護(hù)，漏(lòu)電，充(chōng)電(diàn)機(jī)輸入(rù)/輸出過(guò)壓，欠壓(yā)，絕(jué)緣低(dī)各類故障進行(háng)預(yù)警(jǐng)
；充電(diàn)樁(zhuāng)支(zhī)持以太(tài)網(wǎng)，4G或(huò)WIFI等方式(shì)接(jiē)入互(hù)聯網，用(yòng)戶(hù)通過(guò)微信，支付寶(bǎo)，雲(yún)閃付(fù)掃碼(mǎ)充電。

5.2應(yīng)用場(cháng)所

適(shì)用(yòng)於民用(yòng)建築，一般工(gōng)業(yè)建築，居住(zhù)小(xiǎo)區，實業(yè)單(dān)位，商業(yè)綜合體，學校，園區(qū)等充電樁模(mó)式的充(chōng)電(diàn)基礎(chǔ)設施設(shè)計。

5.3係統(tǒng)結構

係統分為四(sì)層：

1）即數據采集(jí)層，網(wǎng)絡傳輸層(céng)，數據層和(hé)客戶端層。

2）數據采集(jí)層(céng)：包括(kuò)電瓶(píng)車智能(néng)充電樁通訊協議為(wéi)標準modbus-rtu。電瓶車智(zhì)能充(chōng)電樁用於采集(jí)充(chōng)電回路的電力(lì)參數(shù)，並進行(háng)電能(néng)計(jì)量和(hé)保護。

3）網(wǎng)絡(luò)傳(chuán)輸(shū)層(céng)：通過4G網絡將數據上(shàng)傳至搭(dā)建(jiàn)好的數據庫服(fú)務器。

4）數(shù)據層(céng)：包含(hán)應(yīng)用服(fú)務(wù)器和數(shù)據(jù)服(fú)務器，應用服(fú)務(wù)器部署(shǔ)數據(jù)采(cǎi)集服務(wù)，WEB網站，數據(jù)服務(wù)器(qì)部(bù)署實時數(shù)據(jù)庫，歷(lì)史(shǐ)數據庫，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。

5）應客(kè)戶(hù)端層(céng)：係統(tǒng)管理員可在瀏(liú)覽(lǎn)器中訪問(wèn)電(diàn)瓶車充電(diàn)樁(zhuāng)收費平台。終端充電用戶通過刷卡掃(sǎo)碼(mǎ)的方(fāng)式(shì)啟動充電(diàn)。

小區充(chōng)電平台功能(néng)主要(yào)涵(hán)蓋(gài)充電(diàn)設施(shī)智(zhì)能化(huà)大屏，實時監控，交易管理，故(gù)障管理，統計分(fēn)析(xī)，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管(guǎn)理等(děng)功能，同時為運維(wéi)人員提供(gōng)運(yùn)維APP，充(chōng)電(diàn)用戶(hù)提(tí)供充電小程(chéng)序。

5.4安科(kē)瑞充電(diàn)樁(zhuāng)雲平(píng)台係(xì)統功能(néng)

5.4.1智(zhì)能化大屏(píng)

智能化(huà)大屏展(zhǎn)示站(zhàn)點分(fēn)布情(qíng)況，對設(shè)備狀(zhuàng)態，設備使(shǐ)用(yòng)率(shuài)，充電次(cì)數，充電時長(cháng)，充電金額(é)，充(chōng)電度(dù)數，充電樁(zhuāng)故障等(děng)進(jìn)行統計顯(xiǎn)示，同時可(kě)查看每(měi)個站點的(dí)站點信(xìn)息(xī)，充電樁(zhuāng)列表，充(chōng)電(diàn)記錄，收(shōu)益(yì)，能耗(hào)，故障記(jì)錄(lù)等(děng)。統一(yī)管(guǎn)理(lǐ)小區充電樁，查看(kàn)設備使用(yòng)率，合(hé)理(lǐ)分配資源(yuán)。

5.4.2實(shí)時監(jiān)控

實(shí)時監視(shì)充電(diàn)設(shè)施運行狀況(kuàng)，主要包括充電(diàn)樁(zhuāng)運行狀(zhuàng)態，回路(lù)狀(zhuàng)態(tài)，充電過(guò)程(chéng)中的(dí)充電(diàn)電(diàn)量，充電(diàn)電(diàn)壓(yā)/電流，充電樁告警信(xìn)息等。

5.4.3交(jiāo)易(yì)管(guǎn)理

平台(tái)管(guǎn)理人(rén)員可(kě)管理(lǐ)充(chōng)電用戶賬戶，對其進行賬(zhàng)戶(hù)進行(háng)充值，退款(kuǎn)，凍(dòng)結(jié)，注銷等操(cāo)作(zuò)，可(kě)查(chá)看小區(qū)用(yòng)戶每日的(dí)充(chōng)電交易(yì)詳細信(xìn)息(xī)。

5.4.4故(gù)障(zhàng)管理(lǐ)

設(shè)備(bèi)自(zì)動(dòng)上(shàng)報故(gù)障信(xìn)息，平台(tái)管理人員(yuán)可(kě)通(tōng)過平(píng)台查(chá)看故障(zhàng)信息並(bìng)進行(háng)派發處理，同時(shí)運(yùn)維人員可通過(guò)運維APP收取(qǔ)故障(zhàng)推(tuī)送，運(yùn)維人員在運維(wéi)工作(zuò)完(wán)成(chéng)後(hòu)將(jiāng)結(jié)果上報(bào)。充電用戶也可(kě)通過充(chōng)電小(xiǎo)程序反饋(kuì)現(xiàn)場問題(tí)。

5.4.5統(tǒng)計分析(xī)

通(tōng)過係(xì)統平(píng)台，從充電站(zhàn)點，充電(diàn)設施，，充電時間(jiān)，充(chōng)電方(fāng)式(shì)等(děng)不同角度，查(chá)詢充電交(jiāo)易(yì)統(tǒng)計(jì)信息，能耗(hào)統(tǒng)計信(xìn)息等。

5.4.6基礎(chǔ)數(shù)據管理

在(zài)係統(tǒng)平(píng)台(tái)建(jiàn)立(lì)運營(yíng)商(shāng)戶，運(yùn)營商可建立和管(guǎn)理(lǐ)其運營所(suǒ)需(xū)站點和充電(diàn)設(shè)施，維(wéi)護充(chōng)電(diàn)設施信(xìn)息，價(jià)格策略，折扣，優(yōu)惠活(huó)動(dòng)，同時可(kě)管理(lǐ)在綫(xiàn)卡用(yòng)戶充(chōng)值，凍結和(hé)解(jiě)綁。

5.4.7運(yùn)維(wéi)APP

麵(miàn)向運(yùn)維人員使用(yòng)，可以(yǐ)對站(zhàn)點和充電樁(zhuāng)進行(háng)管(guǎn)理，能夠進(jìn)行故障閉(bì)環處(chǔ)理，查詢流量(liáng)卡使(shǐ)用(yòng)情況，查(chá)詢充(chōng)電(diàn)\充(chōng)值(zhí)情(qíng)況，進(jìn)行(háng)遠(yuǎn)程參(cān)數設(shè)置(zhì)，同時(shí)可(kě)接收故障(zhàng)推(tuī)送(sòng)

5.4.8充電小(xiǎo)程序(xù)

麵向(xiàng)充電用戶(hù)使用(yòng)，可查看(kàn)附(fù)近空(kōng)閒(xián)設備，主要(yào)包(bāo)含掃碼充(chōng)電(diàn)，賬戶充(chōng)值，充(chōng)電卡綁(bǎng)定，交易(yì)查(chá)詢，故障申訴(sù)等(děng)功能。

5.5係(xì)統(tǒng)硬件配置

6 結(jié)論(lùn)

為促進(jìn)電(diàn)動(dòng)汽(qì)車充電行為(wéi)與(yǔ)分布式建(jiàn)築(zhù)光(guāng)伏匹(pǐ)配(pèi)，本文(wén)提(tí)出了(liǎo)一種(zhǒng)基(jī)於母(mǔ)綫(xiàn)電(diàn)壓的智(zhì)能充電(diàn)樁控製策略(lüè)，並在實(shí)際的辦公(gōng)建(jiàn)築中(zhōng)進行(háng)了測試(shì)運行，分(fēn)析(xī)運行結(jié)果(guǒ)得出以(yǐ)下(xià)結論。

1）該(gāi)策略(lüè)能夠(gòu)有(yǒu)效(xiào)地(dì)根據光伏(fú)發電情況和(hé)電(diàn)動(dòng)汽(qì)車電池(chí)情(qíng)況調(tiáo)整(zhěng)充(chōng)電樁(zhuāng)的充電功率，實(shí)現(xiàn)光伏功(gōng)率跟蹤和有序(xù)充電，係(xì)統(tǒng)的控(kòng)製偏(piān)差率(shuài)低(dī)於(yú)±10%，能夠(gòu)在不(bù)同(tóng)工(gōng)況下(xià)穩(wěn)定運行。

2）在實際運行中(zhōng)充(chōng)電功(gōng)率得到有效控(kòng)製(zhì)，緊(jǐn)隨母綫電壓(yā)變(biàn)化，並(bìng)根(gēn)據的(dí)升(shēng)高(gāo)而下(xià)降，實現了(liǎo)有序(xù)充電。可以(yǐ)不從(cóng)電(diàn)網取電，僅利(lì)用光伏(fú)電(diàn)力滿足(zú)電動汽車(chē)車(chē)主的日常通(tōng)勤(qín)用電(diàn)需求，達到(dào)了100%。

3）通過模擬的(dí)方法與傳統的(dí)充電(diàn)方(fāng)式進(jìn)行(háng)比較，本(běn)文提出(chū)的策(cè)略(lüè)可以將提高(gāo)42%，將光伏並(bìng)網(wǎng)峰值功率(shuài)下(xià)降54%，大幅(fú)減少分布式(shì)光伏對電網(wǎng)的影(yǐng)響。本(běn)文提出(chū)的智(zhì)能充電樁控製(zhì)策略可促(cù)進建(jiàn)築光伏與(yǔ)電動汽車的實時互動(dòng)，在滿足充電需求的(dí)基礎上，減(jiǎn)少外網(wǎng)供電，提(tí)高光(guāng)伏自消納能(néng)力和負荷(hé)滿足率(shuài)，為建築(zhù)光伏高(gāo)效(xiào)利(lì)用(yòng)和交(jiāo)通領(lǐng)域電(diàn)氣(qì)化提(tí)供(gōng)了借鑒和(hé)參(cān)考(kǎo)。除此之外，本(běn)研(yán)究充電(diàn)策略(lüè)將長期持(chí)續在(zài)辦公樓運(yùn)行，未(wèi)來可對(duì)用戶(hù)滿(mǎn)意度(dù)和充電行為(wéi)進行進(jìn)一步(bù)分析。

參(cān)考文(wén)獻

[1]丁(dīng)屹峰，曾爽(shuǎng)，張寶群(qún)，王立永(yǒng)，劉(liú)暢(chàng)，付智，張吉(jí).光(guāng)伏(fú)-直流(liú)智能(néng)充電(diàn)樁(zhuāng)有序(xù)充(chōng)電策(cè)略與應(yīng)用效(xiào)果.

[2]詹天津,謝玉榮.國內(nèi)分布式(shì)光(guāng)伏發展形勢分析(xī)及(jí)思考[J].華(huá)電(diàn)技(jì)術,2021,43(12):60–65.ZHANTianjin,XIEYurong.DevelopmentstatusanalysisandconsiderationondomesticdistributedPVenergy[J].HuadianTechnology,2021,43(12):60–65.

[3]中國(guó)汽(qì)車(chē)工程學會.節(jié)能與新能源(yuán)汽(qì)車(chē)技(jì)術(shù)路綫圖2.0[R].上海:中國汽(qì)車(chē)工(gōng)程學會(huì),2020.

[4]BIRNIED.Solar-to-vehicle(s2v)systemsforpoweringcommutersofthefuture[J].JournalofPowerSources,2009,186(2):539–542.[5]安(ān)科瑞企業微(wēi)電網應(yīng)用手冊2020.06版.