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。     

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。     

电动汽车充电运营管理系统研究

为了提高电动汽车充电运营管理与客户服务水平,文章阐述了一种电动汽车充电运营管理系统建设的方法,将配电网络、充电站、道路、电动汽车和用户构建成一个完整的运行体系,并对体系中各个主体的运行状态进行实时监控,同时综合电网实时负荷、充电站的运行状况及地理分布情况、路况信息、电动汽车位置信息及电池运行状况等因素计算最佳充电接入点,并通过可视化界面为用户提供充电服务导航,同时实现对区域内充电、收费、对账及发票打印业务的管理。电动汽车充电运营管理系统解决了实时监控、充电接入、客户服务和缴费等一系列管理问题。     

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.     

集群电动汽车充电行为的深度强化学习优化方法

随着用电信息采集系统的推广,数据驱动的机器学习方法在用户侧用电行为优化领域的应用已引起广泛关注。利用深度强化学习方法(deep reinforcement learning,DRL),基于充电监测系统实时反馈的数据与分时电价信号,从负荷聚合商层面优化电动汽车(electric vehicles,EVs)充电行为。通过双延迟深度确定性策略梯度算法(twindelaydeep deterministic policy gradient,TD3)对单辆电动汽车充电过程进行建模。通过在训练智能体时向其状态中引入随机噪声,该模型获得了对不同状态下的电动汽车充电行为的泛化控制能力。通过将训练得到的智能体进行分布式部署,该方法实现了对集群电动汽车充电行为的快速实时优化,其效果在算例中得到了验证。     

基于智能用电互动服务平台的智能家庭能效管理系统设计

为了实现电力用户与电力公司双向互动,满足电力用户多元化、互动化的用电服务需求,设计并实现依托于智能用电互动服务平台的海量信息数据和多元化服务,完成面向电力用户的智能家庭能效管理系统设计.本系统是以智能用电互动服务平台为系统支撑,构建智能电表、智能家庭网关、智能交互终端、智能插座和智能电器为依托,支持光伏发电、分布式电源、电动汽车充电等系统或设备的接入,结合阶梯电价、有序用电、家庭能耗指数等节能指标,形成电力公司与电力用户能源与信息同步的新型供电关系,为电力用户提供经济高效用电模式为综合体的智能家庭能效管理系统.系统设计具有标准接入、信息共享、高可靠性等优点,将在智能电网与电力用户之间发挥重要作用.     

智能用电小区功能设计与分析

智能用电小区是智能电网用电环节重要组成部分,是实现智能电网信息化、自动化、互动化要求的重要载体,其目的是利用现代通信网络技术,建立一个由住宅小区综合物业管理中心与安防系统、信息服务系统、物业管理系统以及家居智能化组成的"三位一体"住宅小区服务和管理集成系统。内蒙古电力(集团)有限责任公司积极开展智能用电小区的建设试点工作,研究建设智能用电小区的关键技术、运维模式及商业模式等,设计智能小区主要功能包括综合应用平台、电力光纤到户、小区配电自动化、用电信息采集、电动汽车充电设施、智能家居服务、自助用电服务、分布式电源接入与控制等。目标是建设安全、舒适、低碳环保的智能化用电小区,指导用户进行合理用电,调节错峰用电,实现电网与用户之间智能供、用电,为居民提供优质的供电服务和科学的用能决策。     

融合通信促进智能用电飞速发展--基于融合通信的智能用电技术研究

智能电网的信息通信系统是以智能电网发展需求为导向,全面满足发电、输电、变电、配电、用电、调度各环节对通信的需求.通过建立通信信息平台,实现电网信息的高度集成与共享,以及电网与用户的信息交流和互动,使整个电网融为有机整体[1].智能用电是智能电网的重要环节,随着智能电网的快速发展,我国在智能用电技术领域也开展了大量的研究和实践活动[2-8],具体表现为：①用电信息采集系统、智能电能表、电动汽车充电设备与设施、电力光纤到户等关键技术的研究;②智能电能表、光纤复合低压电缆、用户智能交互终端等设备的研制;③智能营业厅、自助缴费终端、视频统一监控平台等多媒体业务大量出现,电力企业与电力用户之间的互通性不断增强等多个方面.     

基于多智能体系统的电动汽车分布式调控模型

对接入需求侧的电动汽车充电进行控制和管理,能够改善配网的负荷供需平衡,有利于提高系统可靠性和经济性。针对智能电网背景下的电动汽车需求侧响应充电模式进行研究,构建了面向电动汽车运营系统的多智能体系统体系框架,在界定各智能体的学习、适应行为的基础上,以配网负荷限制、电动汽车荷电状态和用户电费成本为优化目标,研究电动汽车响应峰谷电价的协调机制,并建立多智能体仿真模型。通过一个仿真算例对比研究了无电动汽车接入、盲充和引入多智能体系统三种情景下的电网负荷情况,研究结果表明,基于多智能体系统的电动汽车充电控制能够降低负荷峰谷差,并且能够兼顾电动汽车用户的经济利益和用电习惯,有利于实现相关主体的互利共赢。     

充电设施用电需求参与大用户直接交易模式

电动汽车充电业务在飞速发展的同时,也面临着盈利模式单一、投资回收慢等问题,不利于行业的持续发展。从降低运营成本的角度出发,探讨了充电设施用电需求参与大用户直接交易以及消纳风电、光伏等新能源富余电力的可行性,提出了将充电设施用电需求打捆、参与大用户直接交易的路径与模式,并在此基础上对参与交易后的盈利空间进行了简单估算。该模式的应用,将显著降低电动汽车用电成本,有效促进新能源消纳利用,实现新能源产业与电动汽车产业的协同发展。     

充电桩群控操作管理单元的设计与实现

利用两个充电桩同时对一辆电动汽车充电的技术,设计了充电桩群控操作管理单元对多个充电桩控制管理,既可对小功率的车单充,又可对大功率的车双充。结合"互联网+"技术提出了手机APP、在线卡和离线卡三种支付方式兼容的充电方法。在软件实现上采用模块化设计,规范充电流程,数据流通过消息总线机制在各模块间传输。在双充操作上,充电桩群中任意两个充电桩都可以组合,组合后在其中任一充电桩上可以启动和终止充电,将充电中双桩设置主桩和辅桩进行管理。通过厦门多个公交站的运营情况表明,该充电桩群控操作管理单元使用是稳定可靠的。与传统的充电装置相比,使用充电桩群控操作管理单元使充电功率选择更多元化,充电站设计成本更低。     

国内外电动汽车充电设施发展状况研究

电动汽车是未来我国发展前景广阔的一种交通工具,电动汽车充电站为电动汽车运行提供能源补给,是发展电动汽车所必须的重要配套基础设施。比较了电动汽车几种充电方式的特点,介绍了国内外电动汽车充电设施的发展状况,对未来我国电动汽车充电的商业模式及发展前景进行了初步研究,提出积极推动电动汽车充电设施建设应是电网企业义不容辞的责任。     

基于“损耗-时间”最优的超级电容器充电策略

提出一种基于充电损耗与时间综合目标函数的超级电容器最优充电策略,根据预先提取的电容器“阻-流”特性在线确定不同运行条件下的最优充电电流。对Maxwell 2.7 V/10 F超级电容器单体进行测试,以验证所提策略的可行性。在此基础上,以1 kV/6.7 kW·h的超级电容器为例,通过MATLAB仿真定量分析了充电模式、荷电状态区间以及电容器老化对最优充电性能的影响。研究结果表明：所提策略可在超级电容器不同充电模式、荷电状态区间及老化状态下有效提升系统充电效能。     

电动汽车充电系统建设应用分析研究

通过对电动汽车运行模式、充电量需求等因素的描述,分析了电动汽车的充电需求,提出电动汽车发展对充电技术快速化、通用化、智能化、电能转换高效化等的要求.比较研究了常规充电、快速充电、机械充电等类型的充电模式的优缺点.从电能外部接入角度对充电站的建设作了初步研究.     

电动汽车充电模式与充电站建设研究

电动汽车是一种发展前景广阔的绿色交通工具,是解决能源和环境问题的重要手段。电动汽车充电站为电动汽车运行提供能越补给,是发展电动汽车所必须的重要配套基础设施。比较研究了3种类型充电模式的优缺点,并从电能外部接入角度对允电站的建设进行了初步研究。     

电动汽车充电设施规划方法

电动汽车作为新能源汽车的主要发展方向之一,越来越受到人们的重视.充电设施的规划建设是电动汽车推广的重要前提.电动汽车充电设施的规划不同于变电站、加油站等服务终端的规划,具有鲜明的特点.将电动汽车充电设施规划划分为示范阶段、公益阶段和商业运营阶段,并分析每个阶段的特点;提出了充电方式的选择优化模型,并基于此对各充电方式进行充电需求预测;提出了间距比、充电容量冗余度、充电电量冗余度等概念,以及充电设施规划的原则、流程和模型.案例分析表明了规划方法的适用性.     

副边自动切换充电模式的电动汽车无线充电系统设计

在电动汽车无线充电的过程中,恒流模式需要快速、稳定地切换到恒压模式以保障电池和电动汽车的安全,这往往需要原、副边之间的通信及原边复杂控制方法的介入。文中提出了一种免去原、副边之间的通信,且不需要原边提供控制手段,仅在副边自动切换谐振补偿网络即可完成恒流充电模式向恒压充电模式的快速切换的方法,同时提出了副边谐振补偿网络参数的设计方法,保证了切换过程中电池充电电压的稳定性。以LCC-LCC向LCC-S谐振补偿网络切换为例,对所提出的设计方法进行了分析和验证。实验表明,应用所提出的方法,输出的电流和电压随着电池等效负载的改变而保持恒定,且切换过程平滑稳定,结果满足电动汽车充电的要求。     

电动汽车充电设施的设计与建设

电动汽车是一种发展前景广阔的绿色交通工具,是解决能源和环境问题的重要手段。电动汽车充电站作为电动汽车能源补给站,是发展电动汽车所必须的重要配套基础设施。结合已建成投运的扬州吴州路电动汽车充电站实际情况,介绍了吴州路电动汽车充电站内的CEV1000智能充电运行管理系统的功能及组成,对未来电动汽车商业运营管理模式进行探讨。     

基于Hotelling模型的充电服务费双寡头联盟定价方法

为了减少电动汽车充电负荷大规模接入对电网安全稳定运行的负面影响,针对含有多主体运营商充电站的充电市场竞争定价问题,提出了基于Hotelling模型的充电服务费双寡头联盟定价方法。首先,分析了多元充电市场中电网公司、充电站运营商和电动汽车用户各自的利益追求。其次,利用Hotelling模型刻画了充电需求受价格引导的分布特性,设计了多元活性充电市场中的充电站运营商充电服务费定价方案。最后,通过仿真算例分析,验证了所提充电服务费双寡头联盟定价方法的有效性。     

考虑充电功率的电动汽车快充站充电设施优化配置

为实现电动汽车快充站内的经济建设,同时分析充电功率在充电站规划中的影响,提出了一种电动汽车快充站充电设施优化配置方法。以电动出租车为例,分析其出行特征,并基于排队论分析各个时段内站内排队系统的运行指标,建立分时段的用户等候时间成本计算模型。以充电站投资成本和用户等候时间成本之和最小化为目标函数,建立考虑装置利用率、排队时间、配电容量和占地面积的充电设施配置优化模型,在模型中同时对充电设施的充电功率和数量进行优化,实现快充站内社会成本的最小化。通过算例验证所提方法的可行性以及优化充电功率的经济性。