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伴隨雙碳背景下電動汽車幾何式增長及新型電力系統深入建設，在充換電站運營領域不僅要關注傳統常規的運營手段，車網互動相關的能量運營將會成為領域內下一個重量級延伸賽道。因此，本篇以通用充電站為服務對象，針對性輸出基于有序充電的場站能力提升解決方案和能量運營構想，內容分為“前言篇”和“方案篇”，歡迎大家切磋探討！ 前言篇 （一）無序充電規模化對電網安全穩定運行帶來威脅 根據公安部相關數據統計，2023年上半年新注冊登記新能源汽車312.8萬輛，同比增長41.6%，創歷史新高，同時，新能源汽車新注冊登記量占汽車注冊登記量的26.6%。 新能源汽車滲透率的增長和相關政策的持續出臺也推動著電動汽車充電行業的發展。根據中國充電聯盟最新數據顯示，2023年上半年，充電基礎設施增量144.2萬臺，同比上升18.6%。截止今年6月，全國充電基礎設施累計數量665.2萬臺，同比增長69.8%。 電動汽車規模化增長帶來的井噴式充電需求將對電網產生較大影響。電動汽車充電負荷較常規負荷來說，具有時空隨機性強的特點，伴隨電動汽車及其充電網絡滲透率的提高，大規模電動汽車的充電負荷將成為電網運行中不可忽視的影響因素 一是加重電網高峰壓力，拉大峰谷差，帶來電網沖擊。從電網層面看，未來電動汽車龐大的充電量將對電網造成巨大沖擊，調控困難； 二是配電容量受限，老舊小區擴容難且電力擴容成本高。從圖1表格所引數據可觀，以一個配電單元為例，一個630的變壓器采用7kW慢充，最多僅能支持90臺車（具體容量還需根據小區總體配電情況及公共樁的情況具體計算），無序充電將造成過負荷，一旦規模化之后情況將會更加嚴重； 三是電壓偏差和功率因數低，導致電能質量受影響。假定單槍最大功率在180kW左右，受電弓或者未來的大功率液冷設備可以支持500kW以上的大功率充電，那么短時的沖擊會帶來突出的電網電壓問題、諧波問題等。 （二）有序充電模式符合新型能源體系戰略方針 2023年10月，國家能源局發展規劃司司長李福龍發表《堅持系統觀念加快規劃建設新型能源體系》的文章。文章指出，綜合各方研究和認識，新能源體系具備至少具有“四新一強”的特征。 其中“兩新”值得重點說明：一是一次能源形態新，新能源體系將由以綠電為核心的新型電力系統、氫能等新二次能源系統以及化石能源零碳利用系統構成； 二是產業體系新，新型能源體系催生新技術、新產業、新模式，也伴隨著新一代信息技術和人工智能等領域能源系統的深度融合。有序充電模式正在積極融合和促進產業體系發展創新。 2023年6月2號，國家能源局組織電力規劃設計總院、水電水利規劃設計總院等多家權威機構編制的《新型電力系統發展藍皮書》（以下簡稱藍皮書）正式發布，藍皮書分析了現有電力系統面臨的主要挑戰和問題。 其中兩點值得重點關注，一是多重因素疊加，部分地區電力供應緊張，保障電力供應安全面臨突出挑戰；二是新能源快速發展，系統調節能力和支撐能力提升面臨諸多掣肘，新能源消納形式依然嚴峻。 伴隨著供端波動性和間歇性加劇，以及供需不平衡矛盾的持續緊張，著手從需端解決相關問題已成為產業、學術、企業的基本共識之一，有序充電正是應對電力系統轉型挑戰的解決方案之一。 （三）有序充電是現階段支撐新型電力系統建設的關鍵舉措 從字面意義簡單來說，有序充電就是有秩序的充電，即以充電時間和充電功率為控制變量，運用經濟或技術措施引導、控制電動汽車充電，實現充電能量的轉移，且電動汽車可以可控負荷的形式參與電網調控。 方案篇 安科瑞有序充電系統解決方案 
1）預測算法 光伏發電功率預測系統通過采集數值天氣預報數據、實時環境氣象數據、光伏電站實時輸出功率數據、光伏組件運行狀態等信息，結合相關算法模型，實現短期功率預測（預測光伏電站未來0h-72h的光伏輸出功率，時間分辨率為15min）、超短期功率預測（預測未來15min-4h的光伏輸出功率，時間分辨率為15min）功能。負荷預測根據歷史負荷數據，結合生產計劃、天氣等因素預測下一個周期的負荷需求，協助安排能源計劃和控制策略。 系統結合光伏發電預測和負荷預測數據計算充電可用容量，結合充電歷史特點對儲能進行充放電控制，或調整電動汽車充電功率、價格進行調控，提高系統穩定性的同時降低充電成本。
2）能量管理策略 能量管理策略采用基于博弈論的功率協調分配技術，基于在通用設計平臺和運行環境上開發能量協調控制策略，實現配網、分布式可再生能源發電、儲能裝置、充電設施之間能量的互動融合和靈活調配。系統在保障變壓器安全運行前提下進行優化調控，有效消除峰谷差、平滑負荷，短時柔性擴容，提高電力設備運行效率、補償負荷波動。同時在不允許對電網送電的情況下還可以通過調節光伏發電、儲能充電、調節充電樁等方式，有效防止逆功率。
3）有序充電 有序充電策略主要根據負荷允許容量變化來進行充電許可或充電功率控制，采用先到先充或權限優先等策略，保障電網運行穩定。系統實時監測變壓器負荷率，計算變壓器剩余容量，結合充電需求和儲能系統放電容量對充電進行動態控制，包括：用戶權限識別、充電行為統計、充電功率控制、允許/禁止新增充電、調整充電價格等方式來引導用戶充電需求，培養用戶充電習慣，提高電網對充電的友好度和容納能力。
4）充電運營管理 安科瑞充電運營管理平臺是基于物聯網和大數據技術的充電設施管理系統，可以實現對充電樁的監控、調度和管理，提高充電樁的利用率和充電效率，提升用戶的充電體驗和服務質量。用戶可以通過APP或小程序提前預約充電，避免在充電站排隊等待的情況，同時也能為充電站提供更準確的充電需求數據，方便后續的調度和管理。平臺支持掃碼/刷卡充電、尋樁導航、訂單管理、充電樁監控、收益分析等功能。
5）硬件
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