淺談快充電站多類型應(yīng)用方式——以充儲(chǔ)/光儲(chǔ)充一體化電站為例

摘要：隨著能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的加速，電動(dòng)汽車等移動(dòng)負(fù)荷的滲透率將不斷提升，同時(shí)，快充電站也將趨于大規(guī)模運(yùn)營(yíng)。這種復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和多主體調(diào)控模式顯著增加了電網(wǎng)的控制難度和失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)。本文調(diào)研了國(guó)內(nèi)外關(guān)于快充電站并網(wǎng)影響因素及其涉網(wǎng)性能的研究現(xiàn)狀，著重分析了規(guī)?；斐潆娬具\(yùn)行對(duì)電網(wǎng)的三大挑戰(zhàn)。針對(duì)“快充電站+儲(chǔ)能+其他元素”的新型應(yīng)用模式，以充儲(chǔ)/光儲(chǔ)充一體化電站為例，探討了該領(lǐng)域的現(xiàn)有研究進(jìn)展和工程經(jīng)驗(yàn)，并對(duì)比了充儲(chǔ)/光儲(chǔ)充一體化電站與規(guī)?；瑑?chǔ)能快充電站的異同。最后，從應(yīng)用前景和關(guān)鍵技術(shù)兩個(gè)維度，探索了含儲(chǔ)能快充電站的未來(lái)發(fā)展路徑。

關(guān)鍵詞：儲(chǔ)能；快充電站；充儲(chǔ)一體化；電動(dòng)汽車；控制技術(shù)

0 引言

隨著城市運(yùn)營(yíng)車輛純電動(dòng)化進(jìn)程的加速，中國(guó)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，至2019年底，全國(guó)新能源汽車保有量已達(dá)381萬(wàn)輛，占比汽車總量的1.46%。與此同時(shí)，電動(dòng)汽車配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)亦在加速。為解決電動(dòng)汽車用戶的續(xù)航焦慮，快充電站的規(guī)?；l(fā)展已成為必然趨勢(shì)。

基于高功率、短服務(wù)時(shí)間的非車載直流充電技術(shù)的快充電站，在提供便捷充電服務(wù)的同時(shí)，也可能導(dǎo)致區(qū)域配電網(wǎng)容量受限、電壓波動(dòng)和頻率降低等問(wèn)題。此外，快充電站啟停時(shí)的功率劇烈變化對(duì)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)平衡和穩(wěn)定控制構(gòu)成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在能源互聯(lián)網(wǎng)背景下，探索快充電站的多元化應(yīng)用模式，確保規(guī)?；斐潆娬镜挠押媒尤?，是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。儲(chǔ)能因其能量轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)和功率快速控制的特性，在能源互聯(lián)網(wǎng)中扮演關(guān)鍵角色。將儲(chǔ)能與快充電站融合，協(xié)調(diào)其穩(wěn)定運(yùn)行，是推進(jìn)智慧車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)體系建設(shè)、實(shí)現(xiàn)能源服務(wù)互動(dòng)化和共享化的重要途徑。

充儲(chǔ)/光儲(chǔ)充一體化電站示范項(xiàng)目是對(duì)“快充電站+儲(chǔ)能”應(yīng)用模式的積極探索，近年來(lái)發(fā)展迅速。隨著快充電站示范工程的廣泛實(shí)施，其規(guī)?；\(yùn)營(yíng)的并網(wǎng)影響及多樣化的應(yīng)用方式成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。本文旨在從多個(gè)角度梳理國(guó)內(nèi)外關(guān)于快充電站涉網(wǎng)性能、影響因素及其多樣化應(yīng)用模式下的控制策略研究，探討推動(dòng)含儲(chǔ)能快充電站發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，以促進(jìn)其規(guī)?；瘧?yīng)用。

1 快充電站對(duì)電網(wǎng)的影響因素

大量電動(dòng)汽車等移動(dòng)電力負(fù)荷的接入，將改變電網(wǎng)原有的形態(tài)，使之呈現(xiàn)隨機(jī)性和不確定性。用戶的無(wú)序充電行為進(jìn)一步加劇了負(fù)荷峰谷差，增加了配電變壓器過(guò)載的風(fēng)險(xiǎn)。隨著電動(dòng)汽車滲透率的不斷提高，電網(wǎng)損耗和電壓偏差將顯著增大，區(qū)域配電網(wǎng)的調(diào)峰容量不足問(wèn)題日益突出。

同時(shí)，快充電站采用高倍率、大電流的直流快充方式，這是其區(qū)別于常規(guī)充電站對(duì)配電網(wǎng)產(chǎn)生顯著影響的另一重要因素。圖1展示了不同類型充電站中電動(dòng)汽車的接入方式。在常規(guī)充電站中，電動(dòng)汽車的車載充電機(jī)與交流充電樁連接，以10~15A的小電流慢充方式對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行充電，全過(guò)程需5~8h?？斐潆娬局校妱?dòng)汽車的動(dòng)力電池直接連接至直流充電機(jī)，并以150~400A的大電流方式進(jìn)行充電，用時(shí)20min~2h即可完成70%~80%。

圖1不同充電方式下電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)示意

表1詳細(xì)對(duì)比了兩種充電方式的關(guān)鍵參數(shù)，從中可以明顯看出，常規(guī)充電與快速充電在充電電壓、電流及時(shí)間上的顯著差異，導(dǎo)致快速充電負(fù)荷對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響更為顯著。對(duì)于結(jié)構(gòu)較為脆弱的地方配電網(wǎng)而言，快速充電負(fù)荷的接入會(huì)顯著降低并網(wǎng)母線的電壓靜態(tài)穩(wěn)定裕度。此外，在充電啟停階段產(chǎn)生的瞬時(shí)沖擊還可能引發(fā)電網(wǎng)頻率波動(dòng)超出正常范圍的問(wèn)題。

除此之外，不同類型的充電機(jī)因整流方式的不同，在直流側(cè)電壓紋波和注入電網(wǎng)的諧波電流方面也存在較大差異，這對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量造成了一定影響。表2則對(duì)當(dāng)前市場(chǎng)上三種主流充電機(jī)的基本構(gòu)成及其各自特點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比。

從表2中我們可以了解到，這三種充電機(jī)都會(huì)向電網(wǎng)注入諧波電流，從而不同程度地降低電能質(zhì)量。然而，由于整流電路中電子元件的諧波抑制效果各不相同，導(dǎo)致網(wǎng)側(cè)電流的總畸變率以及市場(chǎng)化應(yīng)用情況存在顯著差異。PWM整流充電機(jī)雖然在性能上具有優(yōu)勢(shì)，但因其控制電路復(fù)雜且成本高昂，因此在工程化推廣應(yīng)用上受到了阻礙；工頻不可控整流充電機(jī)雖然具有直流側(cè)電壓紋波小的優(yōu)點(diǎn)，但在設(shè)備體積、網(wǎng)側(cè)電流諧波含量以及變換效率等方面均處于劣勢(shì)，因此在公用電網(wǎng)中的投運(yùn)速度有所放緩；相比之下，高頻不可控整流充電機(jī)盡管諧波電流較大，但憑借其成本優(yōu)勢(shì)，在市場(chǎng)占有率上仍占據(jù)領(lǐng)先地位，成為當(dāng)前快充電站直流充電機(jī)的首選類型。

綜上所述，與常規(guī)充電站相比，快充電站中的直流負(fù)荷在充電行為、充電方式以及充電機(jī)類型上均發(fā)生了根本性變化?？斐湄?fù)荷具有功率需求大、隨機(jī)性強(qiáng)以及諧波含量高等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)對(duì)電網(wǎng)容量、穩(wěn)定裕度以及電能質(zhì)量都提出了更大的挑戰(zhàn)，成為當(dāng)前快充電站對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生重大影響的主要因素。

目前，由于技術(shù)成熟度和電網(wǎng)容量規(guī)劃的限制，快充電站的建設(shè)應(yīng)用仍處于單個(gè)站點(diǎn)試驗(yàn)階段。然而，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的持續(xù)深入，快充電站的規(guī)模化應(yīng)用投產(chǎn)將成為大勢(shì)所趨。屆時(shí)，快充電站的并網(wǎng)影響將更加顯著，因此，規(guī)?；斐潆娬镜纳婢W(wǎng)性能也成為了學(xué)術(shù)界和業(yè)界熱議的焦點(diǎn)話題。

表1常規(guī)充電與快速充電的主要參數(shù)對(duì)比

表2主流充電機(jī)的基本組成及其特點(diǎn)

2 規(guī)?；斐潆娬镜纳婢W(wǎng)性能研究

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)規(guī)?；斐潆娬旧婢W(wǎng)性能的研究主要集中在以下幾個(gè)關(guān)鍵層面。

2.1 電網(wǎng)容量挑戰(zhàn)

在現(xiàn)有城市配電網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)階段，快充電站的應(yīng)用并未被充分考慮。因此，規(guī)?；斐潆娬镜慕ㄔO(shè)與運(yùn)營(yíng)給電網(wǎng)帶來(lái)了新的負(fù)荷增長(zhǎng)壓力，使得電網(wǎng)容量不足的問(wèn)題更加凸顯，加劇了電網(wǎng)升級(jí)與擴(kuò)建的緊迫性。研究顯示，大量電動(dòng)汽車的充電行為會(huì)迅速推高電網(wǎng)的負(fù)荷峰值。預(yù)計(jì)到2030年，美國(guó)將有10個(gè)供電區(qū)域需要新增裝機(jī)容量，以滿足電動(dòng)汽車快充服務(wù)所需的電能。

2.2 電能質(zhì)量影響

規(guī)?；斐潆娬静⒕W(wǎng)與電能質(zhì)量之間的關(guān)系，特別是與電壓偏差、電壓波動(dòng)以及諧波污染等問(wèn)題，受到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。有文獻(xiàn)指出，在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)相對(duì)薄弱的居民配電區(qū)域，由于電網(wǎng)容量有限，當(dāng)充電負(fù)荷達(dá)到一定水平時(shí)，會(huì)出現(xiàn)電纜線路重載、節(jié)點(diǎn)電壓下降等問(wèn)題。此外，由于整流電路開關(guān)元件的非線性特性，充電機(jī)成為電網(wǎng)諧波的重要來(lái)源之一。通過(guò)深入分析充電機(jī)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，文獻(xiàn)證實(shí)了充電機(jī)模型和數(shù)量與諧波電流含量之間的關(guān)聯(lián)。研究表明，6脈沖和12脈沖的充電機(jī)結(jié)構(gòu)均會(huì)產(chǎn)生高次諧波，且在功率最大時(shí)，諧波電流含量達(dá)到峰值。同時(shí)，充電機(jī)的數(shù)量也與諧波含量呈正相關(guān)關(guān)系。盡管有文獻(xiàn)提出了改進(jìn)充電機(jī)結(jié)構(gòu)以抑制諧波電流的建議，但這種方法往往伴隨著較高的成本投入，在當(dāng)前市場(chǎng)推廣中并不具備優(yōu)勢(shì)。

2.3 運(yùn)行穩(wěn)定性評(píng)估

隨著新能源機(jī)組的高比例滲透和傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組的占比下降，電力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量顯著降低，導(dǎo)致電網(wǎng)在電壓、頻率等關(guān)鍵運(yùn)行指標(biāo)上的調(diào)節(jié)能力不足。為避免大規(guī)?？斐湄?fù)荷引發(fā)電壓或功角失穩(wěn)事故，深入研究規(guī)?；斐潆娬静⒕W(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的影響，對(duì)潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行合理預(yù)判和有效評(píng)估顯得尤為重要。有文獻(xiàn)針對(duì)電壓穩(wěn)定薄弱區(qū)域，提出了一種考慮電動(dòng)汽車負(fù)荷特性和波動(dòng)極限的靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度計(jì)算方法和評(píng)估方案。

3 快充電站多類型應(yīng)用模式研究現(xiàn)狀

目前，對(duì)快充電站多類型應(yīng)用方式的探索主要以充儲(chǔ)/光儲(chǔ)充一體化電站為例。盡管現(xiàn)有的落地示范工程多為單個(gè)快充電站項(xiàng)目，但其運(yùn)行方式、控制策略等對(duì)規(guī)?；瑑?chǔ)能快充電站的研究和建設(shè)具有重要的參考價(jià)值。

3.1 運(yùn)行方式多樣化

充儲(chǔ)/光儲(chǔ)充一體化電站實(shí)現(xiàn)了多電源供電的靈活性，能夠在并網(wǎng)與離網(wǎng)運(yùn)行之間自由切換。圖2展示了光儲(chǔ)充一體化電站的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在并網(wǎng)模式下，光儲(chǔ)充電站由外部配電網(wǎng)和站內(nèi)光伏電源共同供電，儲(chǔ)能系統(tǒng)跟蹤光伏出力以平滑功率波動(dòng)，促進(jìn)光伏電量的高效利用；在離網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)作為主要電源，在能量管理系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下，建立統(tǒng)一的電壓和頻率參考值，確保充電站的可靠供電和光伏電源的高效利用。此外，光儲(chǔ)充一體化電站還能根據(jù)電價(jià)水平實(shí)現(xiàn)分時(shí)段并/離網(wǎng)切換運(yùn)行，以降低整體購(gòu)電成本。

3.2 控制策略優(yōu)化

充儲(chǔ)/光儲(chǔ)充一體化電站利用能量管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)跟蹤電站運(yùn)行功率，并通過(guò)控制策略優(yōu)化儲(chǔ)能系統(tǒng)的出力，以實(shí)現(xiàn)削峰填谷和平滑波動(dòng)的功能。針對(duì)規(guī)模化快充電站并網(wǎng)中存在的問(wèn)題，充儲(chǔ)/光儲(chǔ)充一體化電站也有相應(yīng)的控制策略研究。

在電網(wǎng)容量方面，有文獻(xiàn)考慮了在重負(fù)荷水平下電網(wǎng)容量不足的問(wèn)題，提出了一種面向削峰填谷服務(wù)的儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電控制策略。然而，該策略忽略了配電網(wǎng)中充儲(chǔ)電站分散布局的問(wèn)題，缺乏多點(diǎn)充儲(chǔ)電站之間的能量互動(dòng)和協(xié)調(diào)控制能力。

在電能質(zhì)量方面，有文獻(xiàn)從電動(dòng)汽車快速充電時(shí)的網(wǎng)側(cè)諧波電流含量、總畸變率以及電壓跌落幅度等多個(gè)維度進(jìn)行了研究，并提出了一種有效抑制諧波、補(bǔ)償無(wú)功電壓和平抑功率波動(dòng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略。但需要注意的是，該策略中選用的飛輪儲(chǔ)能制造成本高昂，難以在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用。

在電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行方面，有文獻(xiàn)提出了基于混合儲(chǔ)能的電動(dòng)汽車充電站直流微網(wǎng)協(xié)調(diào)控制技術(shù)。該技術(shù)將快充負(fù)荷和光伏電源引起的功率波動(dòng)分解為高頻分量與中低頻分量，并分別利用飛輪儲(chǔ)能和電池儲(chǔ)能進(jìn)行補(bǔ)償，以達(dá)到平抑直流母線電壓波動(dòng)和提高電壓穩(wěn)定裕度的目的。但上述研究?jī)H針對(duì)光儲(chǔ)充直流微網(wǎng)系統(tǒng)，并未考慮并網(wǎng)狀態(tài)下與配電網(wǎng)的互動(dòng)能力。

4 含儲(chǔ)能快充電站應(yīng)用前景及關(guān)鍵技術(shù)展望

4.1 應(yīng)用前景展望

含儲(chǔ)能快充電站是能源互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要產(chǎn)物，其應(yīng)用模式融合了“儲(chǔ)能+快充電站+其他元素”。隨著5G通信技術(shù)的進(jìn)步和信息物理系統(tǒng)的完善，數(shù)據(jù)共享、資源共享以及市場(chǎng)多邊交易將更加廣泛。在城市電網(wǎng)中，構(gòu)建含儲(chǔ)能快充電站與數(shù)據(jù)站聯(lián)合運(yùn)營(yíng)的系統(tǒng)，通過(guò)聚合分布式儲(chǔ)能容量向數(shù)據(jù)站供電，同時(shí)實(shí)現(xiàn)分布式儲(chǔ)能數(shù)據(jù)的全網(wǎng)共享，形成可調(diào)度、可交易的虛擬儲(chǔ)能資源。對(duì)于廣域布局的含儲(chǔ)能快充電站，采用單點(diǎn)自治控制與廣域協(xié)調(diào)調(diào)度相結(jié)合的調(diào)控策略，增強(qiáng)電力系統(tǒng)的靈活性和抵御擾動(dòng)的能力。此外，將能源流和信息流融合，通過(guò)共享經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)配電容量、快充服務(wù)、儲(chǔ)能資源和電力大數(shù)據(jù)的高效利用，貫穿電網(wǎng)、交通、儲(chǔ)能、數(shù)據(jù)等整條價(jià)值鏈，延伸電力電量供給服務(wù)的價(jià)值，從而激發(fā)規(guī)?；瑑?chǔ)能快充電站的潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。

同時(shí)，隨著無(wú)線充電技術(shù)的日益成熟，快充電站的充電方式將更加多元化。電動(dòng)汽車占比的上升以及用戶對(duì)便捷體驗(yàn)要求的提高，將推動(dòng)以無(wú)線充電和有線充電為基礎(chǔ)的混合新型快充電站的發(fā)展。電動(dòng)汽車既可以通過(guò)無(wú)線充電位或無(wú)線充電軌道完成充電過(guò)程，也可以通過(guò)直流充電機(jī)進(jìn)行有線快速充電。

盡管大量研究表明，儲(chǔ)能以其能量快速吞吐和功率靈活控制的特性使快充電站呈現(xiàn)“柔性負(fù)荷”的特性，但由于相關(guān)技術(shù)尚不成熟且工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)有限，當(dāng)前規(guī)模化含儲(chǔ)能快充電站仍處于研究階段。此外，能源互聯(lián)網(wǎng)中含儲(chǔ)能快充電站的商業(yè)模式和運(yùn)營(yíng)方式尚不明朗，對(duì)含儲(chǔ)能快充電站與區(qū)域配電網(wǎng)之間的典型互動(dòng)模式還需進(jìn)一步深入研究。

4.2 關(guān)鍵技術(shù)展望

當(dāng)前對(duì)快充電站多類型應(yīng)用系統(tǒng)的建模主要基于以光儲(chǔ)充/充儲(chǔ)一體化電站為范例的單一電站模型。然而，規(guī)?；瑑?chǔ)能快充電站涉及多個(gè)電站單元的集成，并且未來(lái)快充電站中無(wú)線充電和有線充電方式將混合使用，這使得含儲(chǔ)能快充電站的結(jié)構(gòu)更加龐大且復(fù)雜。多個(gè)單元之間的調(diào)度控制難度顯著增加，對(duì)儲(chǔ)能出力精度和通信網(wǎng)絡(luò)速度的要求也更加嚴(yán)格。顯然，現(xiàn)有的充儲(chǔ)/光儲(chǔ)充一體化電站模型和基于生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)的信息網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已難以滿足能源互聯(lián)網(wǎng)背景下的規(guī)模化含儲(chǔ)能快充電站的應(yīng)用要求。因此，如何描述含儲(chǔ)能快充電站的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并建立相應(yīng)的仿真模型，以及如何實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)含儲(chǔ)能快充電站中儲(chǔ)能單元之間以及儲(chǔ)能與上級(jí)網(wǎng)絡(luò)之間的快速通信和控制，成為當(dāng)前研究的重要課題。

5安科瑞充電樁收費(fèi)運(yùn)營(yíng)云平臺(tái)系統(tǒng)選型方案

5.1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。

5.2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)。

5.3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)和客戶端層。

2）數(shù)據(jù)采集層：包括電瓶車智能充電樁通訊協(xié)議為標(biāo)準(zhǔn)modbus-rtu。電瓶車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。

5.4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。

5.4.2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。

5.4.3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)、注銷等操作，可查看小區(qū)用戶每日的充電交易詳細(xì)信息。

5.4.4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。

5.4.5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。

5.4.6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。

5.4.7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

5.4.8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。

5.5系統(tǒng)硬件配置

類型	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)汽車充電軟件解決方案，可以隨時(shí)隨地享受便捷高效安全的充電服務(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，為車主用戶提供便捷、高效、安全的充電服務(wù)。實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力電池快速、高效、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盤本地投放圖片及視頻廣告
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：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：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：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：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：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)。

6結(jié)束語(yǔ)

隨著大量高比例電力電子設(shè)備、新能源發(fā)電裝置及電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)，電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)逐漸趨向復(fù)雜化和隨機(jī)化?？焖俪潆娬咀鳛槟茉椿ヂ?lián)網(wǎng)的關(guān)鍵組成部分，其大規(guī)模運(yùn)行將加劇電網(wǎng)的控制難度，并提升系統(tǒng)失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)。因此，探索快速充電站的多樣化應(yīng)用策略，將其轉(zhuǎn)化為可管理和可調(diào)度的“柔性負(fù)荷”，顯得尤為重要。

本文首先聚焦于快速充電站并網(wǎng)的影響因素及其涉網(wǎng)性能，分析大規(guī)模應(yīng)用對(duì)電網(wǎng)帶來(lái)的多重挑戰(zhàn)，進(jìn)而提出發(fā)展“快速充電站+儲(chǔ)能”新型應(yīng)用模式的迫切需求。隨后，基于當(dāng)前的研究進(jìn)展和工程實(shí)踐，本文探討了充儲(chǔ)/光儲(chǔ)充一體化電站對(duì)大規(guī)模含儲(chǔ)能快速充電站在研究和應(yīng)用方面的啟示，同時(shí)分析了在能源互聯(lián)網(wǎng)背景下，這兩種模式的本質(zhì)區(qū)別及影響差異。

最后，針對(duì)含儲(chǔ)能快速充電站的應(yīng)用前景及核心技術(shù)，本文探討了其未來(lái)的發(fā)展路徑，并得出以下結(jié)論：

隨著廣域聚合控制技術(shù)和共享經(jīng)濟(jì)的興起，虛擬儲(chǔ)能應(yīng)用將成為趨勢(shì)，推動(dòng)含儲(chǔ)能快速充電站在電網(wǎng)、交通、儲(chǔ)能、數(shù)據(jù)等多個(gè)領(lǐng)域構(gòu)建多元化的價(jià)值鏈。然而，由于當(dāng)前相關(guān)技術(shù)和工程經(jīng)驗(yàn)的不足，大規(guī)?？焖俪潆娬镜穆涞貙?shí)施仍需經(jīng)歷長(zhǎng)期的理論探索與工程實(shí)踐。

此外，能源互聯(lián)網(wǎng)中，含儲(chǔ)能快速充電站的商業(yè)模式、運(yùn)行策略及其與配電網(wǎng)的互動(dòng)模式尚未清晰；對(duì)于大規(guī)模含儲(chǔ)能快速充電站的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型和多點(diǎn)分散布局的儲(chǔ)能系統(tǒng)聚合控制策略，仍需進(jìn)一步深入研究。

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審核編輯 黃宇