截至2024年6月底，‌全國新能源汽車保有量達(dá)2472萬輛，根據(jù)中國充電聯(lián)盟數(shù)據(jù)，截止2024年4月，全國充電基礎(chǔ)設(shè)施累計數(shù)量為961.3萬臺，這些數(shù)據(jù)不僅展示了中國新能源汽車市場的蓬勃生機(jī)，也預(yù)示著電動出行時代正在加速到來。與此同時，截至2024年3月底，全國可再生能源裝機(jī)達(dá)到15.85億千瓦，約占我國總裝機(jī)的52.9%。

新能源發(fā)電性能受天氣影響波動比較大，新能源汽車充電需求也具有較大的不確定性，兩個Debuff疊加之下的電力系統(tǒng)就太難了。在這種情況下通過系統(tǒng)來預(yù)測新能源發(fā)電和負(fù)荷需求，并通過合理的新能源光、儲調(diào)控和充電需求引導(dǎo)控制，不僅可以促進(jìn)新能源消納，還可以提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，更能降低用戶充電能本。

有序充電系統(tǒng)由預(yù)測算法、能量管理策略、有序充電策略和充電樁運(yùn)營管理系統(tǒng)等構(gòu)成。預(yù)測算法包括光伏發(fā)電預(yù)測和負(fù)荷預(yù)測，是利用歷史數(shù)據(jù)對未來 24 小時至72小時的光伏發(fā)電和負(fù)荷需求進(jìn)行預(yù)測，主要目的是為能量管理系統(tǒng)和有序充電策略提供未來時間的可用負(fù)荷容量和能量管理策略。通過對儲能裝置的充放電調(diào)控和引導(dǎo)充電需求，實現(xiàn)負(fù)荷的削峰填谷，提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性，降低充電成本，通過以上算法和軟件構(gòu)成的一體化充電服務(wù)體系來提高運(yùn)營競爭力。

3.1 預(yù)測算法

光伏發(fā)電功率預(yù)測系統(tǒng)通過采集數(shù)值天氣預(yù)報數(shù)據(jù)、實時環(huán)境氣象數(shù)據(jù)、光伏電站實時輸出功率數(shù)據(jù)、光伏組件運(yùn)行狀態(tài)等信息，結(jié)合相關(guān)算法模型，實現(xiàn)短期功率預(yù)測（預(yù)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(yù)測（預(yù)測未來15min-4h的光伏輸出功率，時間分辨率為15min）功能。負(fù)荷預(yù)測根據(jù)歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)，結(jié)合生產(chǎn)計劃、天氣等因素預(yù)測下一個周期的負(fù)荷需求，協(xié)助安排能源計劃和控制策略。

系統(tǒng)結(jié)合光伏發(fā)電預(yù)測和負(fù)荷預(yù)測數(shù)據(jù)計算充電可用容量，結(jié)合充電歷史特點對儲能進(jìn)行充放電控制，或調(diào)整電動汽車充電功率、價格進(jìn)行調(diào)控，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時降低充電成本。

圖4 光功率預(yù)測

3.2 能量管理策略

能量管理策略采用基于博弈論的功率協(xié)調(diào)分配技術(shù)，基于在通用設(shè)計平臺和運(yùn)行環(huán)境上開發(fā)能量協(xié)調(diào)控制策略，實現(xiàn)配網(wǎng)、分布式可再生能源發(fā)電、儲能裝置、充電設(shè)施之間能量的互動融合和靈活調(diào)配。系統(tǒng)在保障變壓器安全運(yùn)行前提下進(jìn)行優(yōu)化調(diào)控，有效消除峰谷差、平滑負(fù)荷，短時柔性擴(kuò)容，提高電力設(shè)備運(yùn)行效率、補(bǔ)償負(fù)荷波動。同時在不允許對電網(wǎng)送電的情況下還可以通過調(diào)節(jié)光伏發(fā)電、儲能充電、調(diào)節(jié)充電樁等方式，有效防止逆功率。

圖5 能量管理策略

3.3 有序充電

有序充電策略主要根據(jù)負(fù)荷允許容量變化來進(jìn)行充電許可或充電功率控制，采用先到先充或權(quán)限優(yōu)先等策略，保障電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定。系統(tǒng)實時監(jiān)測變壓器負(fù)荷率，計算變壓器剩余容量，結(jié)合充電需求和儲能系統(tǒng)放電容量對充電進(jìn)行動態(tài)控制，包括：用戶權(quán)限識別、充電行為統(tǒng)計、充電功率控制、允許/禁止新增充電、調(diào)整充電價格等方式來引導(dǎo)用戶充電需求，培養(yǎng)用戶充電習(xí)慣，提高電網(wǎng)對充電的友好度和容納能力。

圖6 有序充電管理

3.4 充電運(yùn)營管理

安科瑞充電運(yùn)營管理平臺是基于物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的充電設(shè)施管理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對充電樁的監(jiān)控、調(diào)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(wù)質(zhì)量。用戶可以通過APP或小程序提前預(yù)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(zhǔn)確的充電需求數(shù)據(jù)，方便后續(xù)的調(diào)度和管理。平臺支持掃碼/刷卡充電、尋樁導(dǎo)航、訂單管理、充電樁監(jiān)控、收益分析等功能。

圖7 充電運(yùn)營管理

安科瑞AEV200-DC240M分體式直流充電柜采用為一柜四樁設(shè)計，單樁至大充電功率240kW，充電電壓150V-1000V，單樁至大電流250A，滿足用戶快速充電需求。

圖8 AEV200-DC240M充電柜以及AEV200-DC250AS直流充電樁

除了分體式充電樁外，公司還提供160kW、120kW、80kW、60kW、30kW直流充電樁以及7kW交流充電樁，滿足各種場合的充電要求。

充電樁產(chǎn)品符合NB/T 11305.2-2023《電動汽車充放電雙向互動 第2 部分:有序充電》要求，有序充電管理系統(tǒng)、有序充電設(shè)備、用戶交互功能、系統(tǒng)響應(yīng)時間等均滿足有序充電的要求。