面向互联网的电动汽车智能充电系统设计与应用

近年来已经有很多关于电动汽车充电相关的研究与应用,但是缺乏智能的电动汽车充电与服务管理系统。为此,提出了面向互联网的电动汽车智能充电服务系统,对系统的3个主要组成部分云服务器、智能充电桩与App客户端的结构与功能进行了详细分析与设计。本系统通过客户手持终端即能实时查询充电装置的位置与状态信息,并实现充电装置的定位导航、充电预约及锁定等功能。可使用户实时参与用电管理,实现有序充电、合理用电,为电动汽车大规模推广提供有效途径。     

一种基于有界不确定性和扰动估计器的大功率充电桩控制策略

大功率充电桩接入电网是实现多电压等级电动汽车充放电的关键设备,但因电动汽车的即插即用需求和充电功率冲击特性,大功率充电桩接入将对电网运行稳定性带来挑战。提出基于不确定性和扰动估计器（uncertainty and disturbance estimator, UDE）的大功率充电桩控制策略。首先,在大功率充电桩双主动全桥换流器（dual active bridge, DAB）模块采用虚拟直流电机控制策略,实现对直流电压的基本控制。然后,考虑电动汽车投切对电网稳定运行的影响,基于LC滤波器建立UDE补偿控制环节,对滤波单元动态误差进行反馈,将其输出量作为补偿分量,实现对直流母线电压的补偿控制,从而有效提升直流电压稳定性。最后,基于PSCAD/EMTDC搭建充电桩系统仿真模型,其仿真结果验证了所提控制策略的可行性。     

基于高速窄带载波的双预测交流充电桩智能有序充电系统

在小区配电变压器旁安装智能有序管理终端(IOMU),引入短期基础负荷预测方法,基于交流桩供电线路采用高速窄带载波通信方式,实现区域内各充电桩动态组网和信息交互。结合各充电桩用户充电量预测,采用主从式控制结构实现对网内接入的每辆电动汽车有序充电规划,确保充电过程中既考虑用户经济性,又兼顾电网安全性,实现小区内电动汽车智能有序充电。同时,搭建实际系统进行安全经济功能验证,为将来电网消纳规模化的电动汽车接入提供方案参考和基础技术支持。     

充电桩群智能负荷控制策略研究

为研究充电桩群智能负荷控制的关键技术和实现机制,设计了"充电权"模型和"微市场"机制,利用市场交易方式在电网容量资源缺乏的条件下满足用户的充电需求.在电动汽车充放电控制策略和电动汽车集群参与电力市场的容量和电量预测的基础上,为实现移峰填谷或提供电力市场服务,研究了充电桩群总充/放电功率的控制方法,以提高电网运行经济性并降低充电成本.     

变电站区域充电桩接入控制模式及策略

大量家用电动汽车集中时段充电,给区域配电网带来较大的压力。为了在满足充电负荷需求的情况下,减少对配电网的影响,需要开展有序充电。文中建立了变电站—小区充电桩接入控制模式,通过对小区电动汽车充电行为的分析,提出了两阶段优化调度策略。首先,在满足电动汽车充电负荷需求的约束条件下,提出以变电站侧负荷水平均衡为目标的区域充电桩接入控制策略,获得区域充电桩整体分时段接入量;而后以各传输线路负载均衡为目标,优化得到各小区分时段接入的电动汽车数量。针对某变电站供电区域内、不同渗透比例下的电动汽车充电进行了优化调度仿真,研究了不同运行方式下充电负荷对电网负荷峰谷差和运行参数的影响,结果表明所建模型正确,并通过分析给出了配电网改造的建议。     

在运电动汽车充电设施关键问题研究

电动汽车充电设施作为直接面向普通用户的电网终端电气设备,其运行状态直接对用户体验、电网安全稳定运行和运营商运营成本造成影响。介绍了国内主流电动汽车充电桩基本概况,从互操作性、安全性、可靠性、计量和能效问题等方面,对电动汽车充电设施在运行过程中存在的关键问题展开分析,有利于提高电动汽车充电设施的综合性能。     

基于区块链的电动汽车充电桩两阶段交易优化

为了解决电动汽车大规模发展带来的充电交易主体之间的信任问题,提出了基于区块链的电动汽车充电桩两阶段交易优化方法。首先,设计电动汽车充电桩两阶段交易优化框架;然后,为了避免电网负荷过载给电网的安全稳定运行带来影响,以电网容量裕度为约束,引入双向交易市场、P2P交易市场,在各个充电站之间进行充电权交易,构建电网与电动汽车充电桩交易优化模型;其次,为了降低充电站的偏差惩罚成本以及引导电动车车主有序充电,构建了基于需求响应的电动汽车充电桩与车主交易优化模型;最后,以某一仿真场景为例进行算例分析,验证模型的有效性。算例结果表明:基于区块链的两阶段交易优化模型,能提高充电站的收益,降低系统峰谷差。     

基于云平台的电动汽车智能充电系统设计与应用

随着电动汽车的逐步推进,为了满足电动汽车用户参与用电管理,实时了解充电桩的位置与状态信息、电价信息等需求,建立电动汽车智能充电系统的必要性日益突出。提出了基于云平台的电动汽车智能充电服务系统架构设计方案,并对系统的3个主要组成部分云平台、智能充电装置与App客户端的结构与功能进行了详细分析。本系统将人机交互操作界面由传统的充电装置屏幕显示变为客户手持终端显示,能实时查询充电装置位置与状态,并实现充电装置的定位导航、充电预约及锁定等功能。可使用户参与用电管理,实现有序充电、合理用电,为未来电动汽车大规模应用提供了一种智能化的解决方案。     

基于自适应遗传算法的规模化电动汽车智能充电策略研究

电动汽车充电负荷在时空上具有不确定性,大规模电动汽车无序充电会导致配电网峰值负荷超过设备允许极限,给电网运行带来严重影响。以平滑配电网日负荷曲线为优化目标,建立了考虑各电动汽车用户充电需求约束的规模化电动汽车智能充电控制策略求解模型,并采用自适应遗传算法求解。以IEEE33节点配电网系统为例,基于蒙特卡洛随机模拟规模化电动汽车并网场景,对比研究了无序充电和智能充电两种控制模式下电动汽车负荷对配电网的影响,验证了利用所提方法对实现平滑负荷的有效性。     

大规模电动汽车接入电网对南京市负荷特性的影响及对策

电动汽车的大量接入给电网的运行和发展带了新的挑战。本文结合南京市电动汽车的发展规划以及南京市民的交通出行规律,对电动公交车和电动私家车的充电负荷分别进行了建模,采用蒙特卡罗模拟法分析大规模电动汽车的充电行为对南京市负荷特性产生的潜在影响。针对电动私家车充电负荷可能与负荷晚高峰相叠加的问题,研究了峰谷分时电价背景下电动汽车的智能充电控制策略,提出一种将各电动汽车充电时间平均分布在低谷电价时段的控制策略,通过算例验证了方法的有效性。     

电动汽车充电对电网影响的综述

在政府对电动汽车产业的大力推动下,我国电动汽车产业将步入快速发展期,这也极大地推动了电动汽车充电站和充电桩的建设,大量电动汽车的充电行为将会给电网带来较大影响。电动汽车的普及程度、类型、充电时间、充电方式以及充电特性的不同会使电动汽车对电网的影响发生变化。从输电网、配电网角度对国内外关于电动汽车接入电网的研究现状及电动汽车充电对电网的影响进行了详细分析。针对充电站对电网的谐波污染问题,介绍了各种谐波污染的治理方法,并指出电动汽车的充电行为及其储能特性在未来电网运行中的影响和作用将越来越大,研究充电设施建设的布点规划及电动汽车充放电控制策略将成为该领域的重点。     

电动汽车智能充电策略研究

大量电动汽车无序充电会给电网的稳定运行带来一定的负面影响,需要智能充电策略尽可能减小电动汽车充电对于系统运行的不利影响,同时使得电动汽车用户的充电成本尽可能低。根据电动汽车负荷模型,提出了一种新的目标函数优化数学模型,用Matlab对电动汽车智能充电策略进行编程计算,制定智能充电策略。通过分层分区管理中的中央自主管理层对电动汽车充电行为进行管理,解决电网侧和电动汽车用户之间可能出现的问题。算例表明,智能充电能减少电动汽车无序充电给电网带来的影响。     

面向互联网的电动汽车智能充电系统运营分析

随着电动汽车的逐步推进,为了满足电动汽车用户参与用电管理,实时了解充电桩的位置与状态信息、电价信息等需求,文章提出了面向互联网的电动汽车智能充电服务系统。对该系统近一年的运营情况进行了分析,取用5个交流充电桩3个月的数据进行分析,得出电动汽车在8:00-16:00和16:00-24:00时段充电时间比0:00-8:00时段充电时间长、充电电量多,并且电动汽车每次平均充电时长约2h等结论。该分析能为未来电动汽车大规模推广积累经验。     

一种移动终端在充电桩运维方面的应用

针对电动汽车充电桩运维工作信息化程度不高、工作效率低的情况,提出应用于充电桩运维管理的便捷式移动作业终端方案,介绍移动终端作为整个系统的支撑平台,分析系统开发的总体框架设计构思,对应用的技术重点进行说明,并通过实际应用,证明该系统缩短了充电桩维护维修周期,节省了运维成本,提高了充电设施运营效率,保证了充电桩的稳定运行,实现了充电设施运维的高质量、高效率、智能化管理。     

ESAM在电动汽车充电桩中的应用

智能电网的实施与发展带动了电动汽车与充电桩技术的发展.针对目前充电桩技术领域所存在的安全性问题,提出一种基于ESAM模块的安全认证技术.在充分介绍电动汽车充电桩与电动汽车充电服务的基础上,详述了电动汽车用户通过充电卡与充电桩实现双向安全认证的方式,简述该项认证技术的硬件实现原理与软件流程.测试证明,ESAM技术的安全认证特性符合目前电动汽车充电领域的安全认证要求.     

电动汽车充电模式对区域电网负荷特性的影响

电动汽车的大规模发展对电网来说可谓机遇与挑战并存,无序充电将对电网带来冲击,智能充电则能优化电网的运行。分析不同类型电动汽车的充电行为,通过建立即插即充、夜间充电、智能充电等充电模式下各类电动汽车负荷模型,分析不同充电模式对区域电网负荷特性的影响。结果表明,合理利用电动汽车负荷和储能特性将有助于降低电网最大负荷和峰谷差,平稳负荷,提高电网的设备利用率。     

基于模拟检测的交直储充电桩测试仪的研制

阐述了一种基于数据可视化的充电站运行状态检测系统.该系统包括充电桩模块、智能保护柜模块、充电 出口模块、数据存储模块、终端数据传输以及数据处理模块,能实时监控储能电站的运行状态,显示各测试点的波形,为电动汽车交直储充电桩的模拟检测实验提供快捷、准确的测试环境和方法.     

电动汽车与电网一体化信息交互系统设计与实现

为充分发挥电动汽车规模化接入电网的优势,考虑电网的安全稳定性,设计了电动汽车与电网一体化信息交互系统.介绍了系统结构、工作原理及主要功能.系统由电动汽车智能车载终端、充电站信息交互及接入装置、实时信息交互及监控管理中心、通信链路四部分组成,具有电动汽车信息监控、充电站信息监控、电池充放电智能提醒与告警、汽车充电排队情况实时查询、最短充电路径搜索、WEB发布、GIS显示等功能.该系统的开发应用为电动汽车大规模应用提供良好的基础平台,对保证电网的安全稳定有重要意义.     

智能电网下电动汽车充馈电分析与设计

分析了在智能电网环境下电动汽车的基本行为状态,针对其充馈电实现及其管理和计量进行了设计,阐述了所设计的电动汽车参与智能电网建设的方案。依据电动汽车在智能电网用户端的逻辑构架情形,提出构建电动汽车馈电控制策略。介绍了电动汽车电池的充馈电方法、充馈电时智能表计的电能计量、能量服务接口及HAN网关对电动汽车的接入方案设计以及客户EMS对电动汽车的管理。     

考虑多充电模式的充电桩优化控制策略

出于对用户不同充电需求的考虑,市场上出现了具有多种充电模式的充电桩,增加了电动汽车充电控制的复杂性。针对区域内数量确定的充电桩,文中研究了针对具有多种充电模式的充电桩的控制策略。首先,根据充电桩和电动汽车的匹配结果,建立了充电桩的负荷状态向量;其次,根据系统是否需要考虑调峰需求响应,提出了不同的控制目标和控制策略;最后,以某实际工业园区为例,计及园区光伏出力、电池储能及分时电价等条件,进行仿真控制,对比分析了其在不受控、不考虑需求响应控制以及考虑需求响应控制3种情况下的结果,验证了文中控制策略的有效性。