换电站建设

2024-05-11

换电站建设（精选八篇）

换电站建设篇1

1 充换电站建设的总体技术方案

在高速公路建设电动汽车充换电站与在城市区域、普通道路建设充换电站存在较大的差异,嘉兴供电公司立足实际,在高速公路充换电站建设过程中实践出一套适合高速公路建设电动汽车充换电站的典型技术方案,既充分考虑电动汽车充电设施建设的便捷性,又满足充换电站功能完善性的要求。

电动汽车充电模式可分为交流充电、直流充电和电池更换等三种模式。为方便、快捷的使用电动汽车,高速公路电动汽车充换电站选择电池更换模式。电池更换模式可使动力电池在较短的时间得到更换,可满足用户使用电动汽车像使用燃油汽车一样的续航里程和便捷性的要求。且此种模式对电池实现专业技术维护、合理化配置以及集中均衡充电,可大幅提升电池的使用寿命。

高速公路电动汽车充换电站选址一般位于高速公路的服务区内,一个服务区双向各建一座充换电站。每座充换电站占地面积在300平方米以内,可分为充换电区、值班室、监控机房和停车位等区域,采用10k V电压等级供电。配置可容纳60组电池的充电和储存设备,按一辆电动汽车使用4组电池计算,一座充换电站可满足15辆电动汽车的使用需求。此外配置电池更换设备和电池检测设备,配置充电监控、配电监控和安防监控等系统。配置智能充换电运营管理系统,租用电信光纤宽带实现数据通信传输。高速公路电动汽车充换电站的典型布局如图1所示 :

按此典型技术方案实施高速公路充换电站建设,经国网嘉兴供电公司的实践,在物资供应充足的前提下一般在40天左右完成一座站的建设。目前嘉兴供电公司已顺利完成沪杭高速嘉兴服务区、乍嘉苏高速新塍服务区、申嘉湖高速嘉善服务区和杭浦高速平湖服务区等4个高速公路服务区8座充换电站的建设任务。

2 充换电站的组成部分

高速公路电动汽车充换电站相对于集中充电站来说占地面积小,规模小,其主要由充换电系统、配电系统、监控系统及配套设施等四组成部分,如图2所示。

2.1 充换电系统

充换电系统是电动汽车充换电站的最重要组成部分。一座高速公路充换电站配置3台移动充电仓和3台电池转运仓,能同时满足60组电池充电和储存的要求。此外配置电池转运小车1辆和便携式电池绝缘检测仪设备1套。

每台移动充电仓配置20组的充电机,通过专用充电连接器及充电线连接电池转运仓,给电池转运仓内的电池安全、自动地充电。具有环境控制、通信监测等功能,具备包括电网输入低压保护、电池反接保护、电池电压低压保护、电池电压过压保护、充电模块过温保护等功能,确保充电过程应对电池不造成伤害。移动充电仓可用叉车或吊车方便装卸,整个箱体有带有联动风机与空调配合工作。

每台电池转运仓设置20个电池工位,用以存放、转运电池,具有环境控制、通信、监测功能,能与移动充电仓通过专用电连接器及充电线连接。每个电池工位都具有就位、充电、停止和故障等电池指示灯。通过内部监控器实现对每个工位的电池进行监测与控制,实现对20组电池信息进行管理。电池转运仓也可用叉车或吊车方便装卸。

充换电站内配置用于电池更换的电池转运小车1辆,采用电动助力装置更换电池,电池托盘升降高度可自由调节,从而轻松实现电池取放、转运和更换过程,提高换电效率。配置的便携式电池绝缘测试仪主要是测量动力电池正、负极对外壳的绝缘电阻、电压等参数。

2.2 配电系统

高速公路电动汽车充换电站配电系统包括变压器、配电箱、谐波治理设备、电缆和架空线等。充换电站采用10k V单电源供电,通过配电变压器降压提供0.4k V电源,分配给充换电系统及站内监控、照明等设备用电。

根据充换电站用电设备的负荷测算,宜配置250 k VA或315 k VA容量的变压器。结合现场实际情况,配电系统主设备可选用箱式变压器或杆上变压器与配电箱的组合。其中箱式变压器指由10k V开关设备、变压器、低压开关设备、电能计量装置、无功补偿设备、辅助设备和联结件等元件组成的成套配电设备。杆上变压器与配电箱的组合也是一种电源配置方式,其中配电箱内包含低压开关、电能计量装置和无功补偿等设备。所有电气的设备基础埋件,配电箱、电缆沟及站内非带电金属部件,均需可靠接地。

由于电动汽车充电机属于非线性设备,电动汽车充换电站属于谐波源负荷,需配置有源滤波装置,对谐波电流进行消除,减少谐波的产生。

2.3 监控系统

电动汽车充换电站监控系统由监控主站、充电监控、配电监控和安防监控等系统组成。其功能为监控充换电站的运行管理,通过接口与运营管理系统实现数据交换,为充换电站安全、可靠和经济运行提供技术手段。

监控主站由应用服务器、数据库服务器和数据采集前置机等组成,负责处理存储充电监控、配电监控和安防监控系统实时上传的数据,下发各类控制指令,以图形化人机界面方式展现充换电站的运行状况。

充电监控系统的功能是监控站内充换电设施的工作状态,采集模块充电机监控单元的实时信息,向主站上传数据,处理主站下发的控制指令,实现对模块充电机的监视和控制。配电监控系统的功能是实时采集和记录充换电站配电系统的运行信息。安防监控系统主要由视频服务器、360度全景摄像机、液晶显示器、烟感报警器、机柜、网络交换机等视频监控设备组成。

2.4 配套设施

配套设施主要包括值班监控房、钢结构棚及相关土建部分。

值班监控房采用钢材质的成品房,可整体吊装、整体移动,便于拆卸,外观简约大方,内部结构合理,分隔成值班室、监控机房和电池检修室等,既解决高速公路电动汽车充换电站用地紧张的限制,又加快了充换电站的建设速度。

在移动充电仓和电池转运仓的放置处,搭建12×13米敞开式的钢结构棚,为充换电设备遮阳避雨,并在钢结构棚下完成电动汽车的电池更换操作。

土建部分包括场地平整、混凝土浇筑、排水沟和电缆井制作等。充换电站区内排水沟应接入高速公路服务区内的排水系统。此外充换电站还需配套引导牌、标识牌柱等广告标识。

3 高速公路充换电站的运营模式

高速公路电动汽车充换电站建成后,需要建立相适应的运营模式。尽管目前电动汽车产业发展迅速,但电动汽车的普及还有待时日。现阶段高速公路充换电业务需求量不大。嘉兴供电公司建立适合实际的高速公路电动汽车充换电站的运营模式。充分利用高速公路服务区的现有资源,委托服务区对充换电站进行管理,对服务区相关人员进行专业培训后开展充换电业务。

4 结束语

换流变电站参观学习体会篇2

为了学习直流相关知识，开拓视野，查找差距，学习别人好的经验和做法。11月13日至17日，我们一行13人在小主任的带领下来到学习XX省宜昌XX市的±500kVXX换流站、XX换流站进行参观学习。通过这次参观学习，与换流站的人员进行交流学习，对换流站有了一定的认识和了解，为我们即将上马的XX换流站的基建、生产准备、投运和运维提供一定的参考。

11月14日，我们来到XX换流站、XX换流站进行交流学习。我们参观了两座±500kV换流站的设备区、中控室、休息室、仓库等，重点还参观了GIS设备，我们从安全管理、运行管理、设备管理、培训、班组建设、文明生产等方面进行了解，换流站的站长介绍了换流站从基建到投运后班组管理等各项工作开展情况，观看变电站运行管理、培训管理等各项工作，针对当前班组建设工作几点体会进行交流。交流中，我们就换流站的运行值班制度、资料管理等方面提出了各自的疑问。换流站站长亦耐心地一一解答。针对我局即将开工建设的XX换流站，他们也给出了自己的建议：“在换流站前期设计及基建过程中，需要投入大量的人力，提前介入、找出问题，尤其是图纸管理、土建、水系统等方面，在前期就通过设计修改及现场整改解决掉，避免后期在调试投产时因赶工期而造成诸多遗留问题。”他们的仓库也摆放得较为整齐有序，分层分批次存放。

通过参观学习，在一些细节上有很多值得我们学习借鉴的：

1、站容站貌较整齐、整洁，VI标识做得较为规范，注明“禁止穿化纤服装”、“进行500kV交流场设备不停电时的安全距离为5米”。

2、划线标识做好较得，巡视断路器的台阶也做了防止踏空线，我们站登上断路器平台的固定梯子建议也划防止踏空线。排水井盖做的禁止阻塞线也较好看。

3、保护小室也接有接地网接地线

4、防误管理较为规范，解锁钥匙贴上封条。

换电站建设篇3

电动汽车替代传统燃油汽车已成为汽车产业可持续发展的必然趋势,在全世界范围内得到了快速发展[1]。电动汽车电池能量补给有充电和换电2种模式。在公交汽车等公共交通领域,换电模式因能量补给快、节能减排和经济效益明显而得到推广[2]。

充电设施的规划主要包括选址、定容2个方面, 国内外已经展开了大量研究。文献[3-4]综合考虑了电力网络、交通因素及建设初期购置设备费用和运行期间购买电能费用,建立了集中型充电站定址定容模型。文献[5-8]提出了计及地理因素和服务半径的以规划期内充电站总成本最低和年运行收益最大为目标的充电站最优规划模型。文献[9]给出了一种基于电网分区规划并以用户进站充电过程能耗损失最小为目的的充电站选址优化方法。文献[10-11]利用排队论的方法研究了基于用户行为的充电站充电机数目定量方法。文献[12]利用动态交通网络思想,建立了基于硬时间窗约束下的确定充电站布局及最佳规模的多目标优化模型。上述研究主要分析了民用汽车领域充电站的规划优化问题,而国内目前私人轿车普及率不高,公共交通工具在日常出行中仍占很大比重,电动汽车在公共交通领域的发展日益迅速,需要对电动公交汽车的充换电设施规划进行深入研究。

本文综合考虑了电动公交车换电站、电池充电站的工作过程,利用油—电热值折算的方法确定公交车的换电电量需求,并使用带加权偏向参数的近邻传播聚类( AP) 算法对换电需求的空间分布进行聚合分析,完成充电站的选址。然后,使用排队论方法对电池充电站的工作过程进行建模,提出以拒绝服务率为主要约束、综合建设成本最小为指标的优化模型; 并使用遗传算法对该混合整数非线性约束优化问题进行求解,确定了充换电设施及所需电池数目。

1电动公交车运营模式及充换电站规划

1. 1电动公交车的运营模式

公交车是城市居民日常出行的重要交通工具。在政府公布的《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》中,中国计划在“十二五”期间大力发展电动汽车,并在公共交通车领域率先推广。由于公交车每日按照固定班次、时刻从首末停车站点出发并循固定路线往返于首末站之间,运营十分规律。其车载电池容量大、电池规格统一,常采用换电模式作为其能量补给方式,并通过在线路首末站建设换电站为其提供电池更换服务。

电动公交车换电模式下电池充电站的选址是规划问题的关键。城区服务设施建设土地成本高,但公交线路均有专用首末停车站,并且换电过程常在车辆抵达终点站后进行,因此,本文选择已有公交线路的首末停车站作为电池充电站的备选站址。利用公交车首末停车站点地理信息及站内公交车数目确定公交车的换电需求点的地理分布,并在每个需求点建设换电站满足换电服务约束。

公交车首末停车站点数目众多,站点内车辆数目各异,站点间距大小不一。在每个站点建设充电设施将使成本过高,需要将空间距离较近的几个站点划分为一个充电需求点。即综合考虑每个换电站的交通便利程度、土地占用面积以及电网改造成本等因素后将空间距离较近的多个换电站划分为一个充电需求点并挑选出与同一个聚类中其他各站点的电池配送距离之和较小的站点来建设电池充电站。这种划分聚类后选址的规划方法不仅提高了充、换电设备的利用率,减少了充电设备投资,而且能通过对电池组集中管理、统一维护来延长电池使用寿命。

基于换电站—电池充电站二级模式的电动公交车换电过程如下: 待换电公交车到达终点站后由换电机器人进行换电操作,换电完成后经过简单保养即可投入下一班次运营。当站内的空电池数目积累至一定数目时,通过电池配送车借助电池箱转运仓将换下的电池送到电池充电站进行更换。配送车往返期间剩余电池数目需满足换电站内换电需求。

1. 2公交车电池充电站规划

电池充电站作为电池的充电、更换、配送枢纽, 其位置分布与充、换电服务网络的服务能力密切相关。合理的设置服务半径,既可以充分满足用户换电需求,又可以避免站点建设过于密集,减少服务网络的投资成本。因此,定义充电站的最大服务半径为:

式中: Tchange为电池配送车往返于换电站和充电站的最大时间限值,由于公交车定时排班对电能补给的及时性要求很高,Tchange取值受线路运营时间约束; ΔT1为配送车在换电站装填/卸载电池的平均耗时; ΔT2为配送车在充电站卸载/装填电池的平均耗时; v-为配送车平均行驶速度; ξ 为城市道路非直线系数。

为了确定合适的换电站数目及规模,本文采用AP算法对散布的站点进行聚类分析。AP算法是一种基于近邻信息传播的聚类算法,其目的是找到最优的类代表点集合,使得所有数据点到最近的类代表点的相似度之和最大; 这种聚类算法不仅能快速得到经典K中心算法花费较长时间计算的结果,而且避免了聚类结果易受初值影响,陷入局部最优的不足[13]。AP算法在数据形成的相似度矩阵S的基础上进行聚类,通常选用欧几里得距离作为点Pi( xi,yi) 和Pk( xk,yk) 之间相似度的测度指标,即表示为:

S( i,k) 反映了数据点Pk在多大程度上适合作为点Pi的类代表点。此外,AP算法要为每个数据点k设定其偏向参数pre作为S的对角线元素S( k, k) = pre( k) 。pre( k) 的值越大,相应的点k被选中作为类代表点的可能性也就越大。同时pre值的大小也影响最终得到的聚类的个数,可以通过改变pre值来调整聚类半径的大小,寻找合适的聚类数目。

一般情况下,使用基于相似度理论的AP算法均假设所有数据点被选中成为类代表点的可能性相同,即设定所有S( k,k) 为相同值pre。但本文模型中各个备选站点的交通便利程度、占地面积、电网改造成本均不同,它们成为聚类代表点的可能性并不相同。因此,本文在常规AP算法的基础上做了改进,使用加权偏向参数进行聚类分析。具体方法步骤如下。

步骤1: 初始化相似度矩阵S。根据现有公交车首末停车站点的位置信息,结合式( 2) 构造相似度矩阵[S( i,k) ]K × K,i≠k,K为站点个数。

步骤2: 确定加权偏向参数pre。结合各站点的交通、扩建成本以及电网约束信息,对每个站点的偏向参数进行评估:

式中: ηj,ηk,ηd用{ 0; 1} 表示,反映各备选站点交通便利程度、土地占用面积和线路改造成本的大小( 见表1) ; p为相似度矩阵S中的元素的最小值,表示初始化时算法会得到一个较小数量的聚类。

步骤3: 迭代求解。按照文献[13]中的式( 1) 至式( 3) 构造信息矩阵Rresponsibilities和Aavailabilities并在阻尼因子取值为0. 9时进行迭代更新。同时,对所有数据点的Rresponsibilities和Aavailabilities求和,决定每个点所属类的代表点。若迭代次数超过某一上限或信息矩阵改变量小于某阈值或选择的类中心在连续几次迭代过程中保持稳定,则停止迭代。

步骤4: 判断结果中各站点到类代表点的间距的最大值是否满足充电站服务半径R的要求。若不满足则成比例改变pre大小,并跳转至步骤3。重复进行程序直至结果满足要求,并输出最终聚类结果。

1. 3换电站换电设施和电池数目的确定

设换电站i内的电池总数为NSi,换电需求满足参数为 θswapi的平均分布。Ei( t) 表示在时间[0,t) 内到达的公交车数目的期望值,配送车完成一次更换任务所需最大服务时间为Tchange,换电站内有mi个服务台提供换电服务,每个服务台完成一次换电所需的时间为TS。则配送车将使用后的电池运至充电站更换的Tchange时段内,到达换电站i的公交车数目期望值为:

将每辆公交车上换下的Nb块电池视为一组, 则Tchange时段内换电站i提供换电的最大服务能力为:

显然,剩余电池组数NSileft以及最大服务能力须满足:

此外,配送车当次运回的电池组数NSidisp还要满足下一次配送完成之前Tinterval时段内的换电需求:

综上,换电站i内的电池配置总数约束表示为:

当且仅当Tinterval= Tchange时,NSi取值最小。

2模型构建

2. 1公交车的换电电量需求

充电设施必须满足用户的换电电量需求。该需求可通过将公共交通运营车辆的每日耗油量利用热值关系折算成电能进行分析。因此,换电模式下公交车每日换电的电量需求为:

式中: Mi为线路i上公交车的日平均耗油量; ηIC为内燃机效率; γ = 11. 85( k W·h) /kg,为柴油和电能折标准煤系数之比; ηM为电动机效率; α 为反映充电需求波动的波动系数。

2. 2充电站的服务能力

配送车使用电池箱转运仓将各个站点更换后使用过的电池集中送到充电站并替换为充满电的电池送回,由充电机对这些电池充电。实际运营过程中, 为了避免对电池造成损伤,公交车动力电池的剩余荷电状态( SOC) 低于设定值时,电池必须充电。

公交车动力电池容量为Cbattery,当电池SOC低于10% 时电池电压迅速下降,内阻增加,电池不适合大电流充放[14]。因此,在保证一定裕度的情况下将电池充电的SOC门槛值设定为20% 。结合每日换电的电量需求Ed得出公交车的每日平均充换电次数 τ 为:

若电池充电站i的服务范围内各个站点的电动公交车总数为Nbusi,则充电站i充换电池组的平均服务率为:

式中: T为等值充电时间。

2. 3充电站充电设施和电池数目的确定

充电站站内电池组数目越多服务能力越强,但昂贵的电池成本使得电池在满足换电需求的基础上不宜大量冗余。为了避免浪费,降低运营成本,必须合理确定站内电池数目。

2. 3. 1充电站电池的充电状态及流通过程

充电站内流通的电池可分为3种状态: 待充电状态、正在充电状态以及充满电状态。设站内的电池数目为N组( 一辆公交车上换下的Nb块电池视为一组) ,充电机的数目为s( s < N) ,则每时每刻最多有s组电池可同时充电。若需要充电的电池组( 包括待充电和正在充电2种状态) 数目为i( 0 < i < N) ,则以上3种状态的电池组数目分别为: 0,i,N - i ( 0≤i≤s) 或i - s,s,N - i( 0≤s≤i) 。

站内电池组的流通过程主要有以下3种情形: 1一组电池充满了电; 2换走一组充满电的电池; 3配送车抵达但无电池组可供替换,这种情形发生的前提是i = N,被称为拒绝服务状态。

2. 3. 2排队论模型与拒绝服务率指标

配送车进站换电过程可用服务容量有限的并列多服务台排队系统模型( M/M/s/N/∞ ) 描述。得到该模型下电动汽车充换电服务系统的平衡方程为[10]:

式中: λ 为电池组进入电池充电站的到达率; μ 为服务率( 1 /μ 为充电机充满一组电池所需时间) ; Pn为有n组电池需要充电的概率。

系统的状态概率和运行指标如下:

式中: ρ = λ /( sμ) ,反映系统的服务强度,ρ < 1时表示不会形成无限长队列。

由2. 3. 1节中情形3可知,出现拒绝服务状态, 即n = N时对应的平衡方程为:

为了满足消费者的需要,充电站需要贮藏足够的电池为配送车提供换电池服务。本文以配送车进站后出现无法换电情形时的拒绝服务率作为指标确定N。N越大,拒绝服务率越小,当拒绝服务率小于给定的阈值,如0. 01时,认为充电站的设计满足消费者的需求。

结合式( 13) 至式( 15) 得出拒绝服务率为:

2. 3. 3约束条件

1) 充电站内充电机数目s和电池组数目N的不等式约束:

2) 为不形成无限队长,保证服务质量,充电站需要满足服务强度约束:

3) 确定拒绝服务率指标为1% ,结合式( 16 ) 得到充电站拒绝服务率约束:

4) 充电机必须提供足够的充电功率来保证电池在规定的时间能够充满电,因此,充电机的充电功率必须满足:

式中: Cbattery为一组电池的电量。

2. 4目标函数

本文以充、换电站内充换电设施的投资运营成本最小为目标函数:

式中: Ci为电池充电站社会年总成本,包括充电设施、电池的投资成本和年运行成本; fc( si) 为充电站的充电设备投资成本等额年金; si为充电站i内充电机的数量; Wc为固定投资,主要是配套设施建设成本; k1为充电机的单价; r0为贴现率; yc为充电站折旧年限; fb( Ni) 为充电站i内电池储备投资成本等额年金; Ni为充电站i内电池组的数量; k2为与电池价格相关的投资系数; yb为电池折旧年限; uc( si) 为充电站i的年运行成本,可按比例取自fc( si) 。

式( 16) —式( 23) 构成充电站最优配置数学模型,模型中si和Ni为待优化量,通过求解该模型可以确定充电站内充电机和电池组的最佳数目。

3算例分析

某市公交营运线路277条,公交专用首末停车站120余个,公交车总数3 384辆,日行驶里程约64万km。本文对该市主城区内58个公交首末站点地理位置及站内公交车数目进行了统计。这些路线的发车间隔为10 ~ 20 min,路线运行时间为: 非高峰期60 ~ 80 min,高峰期80 ~ 120 min。这部分站点所属公交车数目约占全市公交车总数的35% ,若全部使用纯电动公交车,对应的电动公交车渗透率 η = 0. 35。其站点地理位置分布如图1所示,图中,每一个圆点代表一个首末站点。

现有试点城市电动公交车充换电运营数据表明: 所使用纯电动公交车车载9块电池,电池容量180 k W·h,最大续驶里程约为160 km。电池充电花费时间为3 h。由机械操作完成一次换电服务平均耗时为8 min。电池的填充/卸载时间 ΔT1= ΔT2= TS。

调查可知该市公交车行驶平均柴油能耗约0. 4 L / km[15]。柴油密度为0. 86 kg /L,则公交车每日平均耗油量为65. 06 kg。

内燃机的效率为25% ~ 40% ,但公交车实际运营时频繁启停,多为低速行驶,其内燃机效率较低, 取 ηIC= 25% 。电动汽车所用电机能在汽车下坡、制动时向电池回馈能量,能量转化效率较高,取ηM= 85% 。另外,考虑到节假日等特殊时段对充电需求有很大影响,波动系数取为 α = 1. 1。由式( 9) 可得公交车每日换电电量需求为249. 43 k W·h。公交车的每日平均换电次数为1. 73。

对公交车的首末班发车时间进行调查的结果如图2所示,该市主城区公交车的主要运营时段为06: 00—23: 00。电池的换电过程在公交车运营期间进行。考虑到充电机的停机、涓流、检修等状态均影响等值充电时间的大小,取T = 15 h。

已知每条公交线路的公交车数目平均为12辆, 每条线路上的公交车均在首末站点间双向对开,故每一路车在首末站分别停靠6辆。结合首末站点的公交线路信息可估算每个换电站i的公交车总数Nswapi。设换电行为在07: 00—22: 00之间满足均匀分布,则换电站i内公交车换电的平均到达率为:

非高峰时段公交车线路的运营时间为60 ~ 80 min,而车辆换电需求可以提前一个班次确定。提前确定换电安排后为避免公交车回站时被拒绝服务,规定配送车往返充电站更换电池的最大时间限值Tchange= 1 h。结合式( 4 ) 至式( 8 ) 可得到各个换电站的换电工位数以及站内电池的最小配置数,如表2所示。

城市道路限速约60 km/h,配送车平均速度取v-= 30 km / h,道路非直线系数 ξ = 1. 2,由式( 1) 可知, 充电站的服务半径约为6 km。

根据站点间相对位置来构造S( 位置、权值信息见附录A表A1) ,结合1. 2节列出的聚类步骤使用AP算法在服务半径R的约束下进行聚类分析,得到的划分结果如图3所示,图中通过线段互连的站点被归为一类。选择每一类放射状拓扑集合的中心点为新建充电站的站址。

对聚类的结果进行统计,得到每个充电站的服务范围如表3所示。

电池充电站固定投资为100万元,k1为10万元/台,折旧年限yc为20年。电池成本k2为50万元/组,折旧年限yb为5年。贴现率r0为0. 08。年运行成本ucs取固定投资成本的10% 。本文使用MATLAB Integer ga Solver工具箱求解该非线性约束整数规划问题,该工具箱采用实数编码方式对决策变量进行编码,通过截断选择机制处理整数决策变量,并使用无参罚函数对约束条件进行转化。相关参数设置为: 初始种群个数为20,交配概率取0. 8, 变异系数取0. 2,进化代数取100。得到的规划结果如表4所示。

4结语

本文结合公交车的运行规律给出了电动汽车换电站—电池充电站的规划方法,使用基于相似度模型的AP算法对空间散布的电动汽车换电需求点进行聚合以选取电池充电站的站址,有效地提高了充电设备的利用率; 同时,提出了以拒绝服务率为主要约束,综合建设成本最小为指标的电池充电站优化规划方法。该方法能合理确定充、换电站站内充、换电设备及电池冗余度,避免设备过多备用造成浪费, 进而解决了电动公交车换电模式下充、换电设备的配置,电池的需求等问题。

换电站建设篇4

关键词：电动汽车,换电站,运营模式,微电网,混合整数规划,经济性分析

0 引言

电动汽车(electric vehicles,EVs)可以有效缓解当前能源与环境的问题,动力电池成本与性能、EVs能源供给基础设施是EVs推广应用的主要制约因素[1,2]。

与充电时间长的常规充电方式相比,快速充电方式对电池寿命影响较大、技术要求较高,动力电池换电站(battery swap station,BSS)具有快捷、经济的特点:已实现1min内完成EVs从进站到出站的全部电池更换流程[3];在电价低谷时段集中充电。国家电网公司正加快建设充换电设施,杭州已建成EVs电池租赁模式试点项目并示范运营[4,5]。

EVs还可以接入电网,在需要时成为电源,即V2G(vehicle to grid)[6],可作为储能设备平抑可再生能源接入导致的功率波动[7],或为系统提供备用容量[8]。理论上可采用EVs分散接入模式,即插即用,但随着大量EVs的频繁、无序接入,必然会给电网运行与控制带来显著的不确定性[9]。若采用BSS接入模式,则充放电过程可实现统一调度,且相对于原有电能储存过程中能量由电网存入储能装置再返送回电网的唯一流转方式,BSS接入模式还可以将大量能量储存于动力电池组中以便EVs交换并使用。随着EVs保有量的提高,可以缓解EVs无序接入对电网的冲击,还可以为具有V2G放电功能的EVs提供电池备用,从而增加了EVs作为分散储能单元的容量。

文献[10]从宏观角度提出了利用BSS解决2030年日本光伏发电产能过剩问题的策略,通过与抽水蓄能模式比较,在换电市场容量足够大的假设下,BSS模式将更具成本优势。文献[11]建立了大规模可再生能源电站侧的储能电站(energy storage station,ESS)的动态充放电模型,并给出优化调度策略,以使新能源电站的功率波动满足电网接入要求;并从功能性角度给出ESS的最佳配置,与BSS不同的是,为了使ESS任一时刻具有相对较大的功率控制能力以抑制波动,倾向于使内部电池组具有一致的荷电状态(state of charge,SOC),而BSS从盈利的角度更希望能量能集中在充满电量的电池组中,且任一电池组不会被频繁充放电,以延长使用寿命。

本文以BSS接入微电网系统的应用为例,提出了一种BSS运营模式,建立了一种BSS充放电模型及相应的优化调度策略,并对比了BSS接入模式与传统ESS接入模式在削峰填谷方面的效果及经济性。

1 换电站接入模式与组成

从电能生产到消耗的全生命周期来看,BSS直接接入城市配电网,EVs的能量还是来源于煤、石油、天然气等传统能源,且传输过程中也有较多损耗;BSS接入微电网系统,可以利用大量的可再生能源,并减少二氧化碳的排放,使EVs成为真正意义上的新能源汽车。

1.1 换电站接入模式

本文研究的系统如图1所示,即在原有微电网中加入EVs换电站,既可以将电能存入动力电池组中,通过更换电池的方式为EVs提供能量,也可以在电价较高时,将部分电池中储存的电能返送回电网。

本文中的换电站具有集中充放电功能,可分为2个部分:充放电装置组和电池组。各充放电装置的充放电状态、充放电功率的大小等指令由微电网控制中心发出。电池组分为在线电池组和库存电池组,在线电池组与充放电装置相连进行充电或放电,库存电池组包括电量空和电量满2种电池组。

物流网作为电池服务商,负责电池组在换电站与EVs用户之间及多个换电站间的流动:为电池配送站提供充满电的电池组;电池配送站负责完成换电操作;收集电量不足电池,运送到集中充电站等待充电;在换电站处于放电状态时,提供足够数量的满电量电池组,以提高放电容量;在换电站处于充电状态时,提供足够数量的空电池组,以提高充电容量。物流网根据市场容量一次性购买一定数量的电池组,通过租赁的方式盈利。

这种模式可以有效节省空间:充电与换电功能分开完成;广泛分布的电池配送站便于EVs快速完成电池更换,无需提供大面积停车场。

1.2 充放电装置—电池组连接模式

假设换电站内的库存电池组数量远多于充放电装置的数量,充放电装置与电池组连接可以采用图2模式。

充放电装置通过电力电子开关与3组电池组连接,其中,一组为在线电池组,开关状态为闭合;一组为空电量电池组,为充电备用电池组,开关状态为打开;一组为满电量电池组,为放电备用电池组,开关状态为打开。

更换电池组的具体操作由物流网制定。当在线电池组充满或放尽电量时,物流网控制中心发出指令,关断在线电池组开关,闭合备用电池组开关,换下充满或放尽电量的电池组。这样可以保证充放电装置连续工作,即对微电网来说,不用考虑电池组更换过程对充放电装置的影响,只需控制充放电装置的充放电状态及功率。

1.3 电池组假设

EVs动力电池组容量受环境温度、充电电流、循环充放电次数等因素影响较大,且过充、过放都会对电池造成永久性损伤。换电站的专业化维护有利于动力电池组处于最佳状态。另外,商业化运营也需要对电池组进行标准化计量。为避免电池过充或过放,将有效的充电区间标幺化:允许的最大放电深度(如30%的SOC)对应的有效荷电量为0,充满时(如90%的SOC)对应的有效荷电量为1,其他荷电状态按照比例得出对应的有效荷电量。

为有效延长电池组的使用寿命,应保证充放电装置在充电时不发生过充,充满前不进行放电;在放电时不发生过放,放尽前不进行充电。本文假设电量不足的电池组入库后的有效荷电量为0,或在入库前统一进行过放电操作。

2 BSS经济运行模型

2.1 目标函数

换电站作为独立经济体运行时,其目标是在满足充放电装置运行约束条件下优化换电站内充放电装置的出力及运行成本,主要与电价有关。

本文中BSS作为微电网的组成部分,目标是与微电源出力协调优化,微电网依据1d内可再生能源的典型曲线,保证全天的运行成本f最经济,即

式中:fg+为购电成本;fr,BSS为BSS的运行成本;fr,m为微电源的运行成本,可用分段线性化方程描述;fg-为卖电收益;fs为换电收益;Ptg+和Ptg-分别为t时刻BSS吸收和发出的功率,t=1,2,…,T;ctg+和ctg-分别为t时刻购电和卖电的电价;Pti+和Pti-分别为t时刻第i台充放电装置的充电、放电功率;cc+和cc-分别为充放电装置充电、放电时的运行成本系数;Uti-#为t时刻放电完毕标记位;cbo为单组电池放电所需支付的折旧成本系数;Uti+*和Uti-*分别为充放电装置充电、放电状态的转换标记位;ci+*和ci-*分别为充放电装置状态转换过程中充电、放电的损耗成本系数;cso为通过电池交换取得的单位收益;NiT-1为T-1时刻充满电池组数量;UiT-1为T-1时刻第i台充放电装置的放电状态;ETon,i为T时刻的在线电池组荷电量;e0为标准电池组有效荷电量;Sc为BSS内充放电装置的集合,i∈Sc;ST为时间周期内的时段集合,t∈ST。

2.2 充放电装置模型约束条件

为满足充放电装置的功率限制及1.3节中的电池组假设,提出式(6)—式(15)的约束。

式中:Uti+和Uti-分别为第i台充放电装置在t时刻的充电、放电状态,且充电、放电状态互斥。

式中:分别为充电功率的下、上限值;分别为放电功率的下、上限值。

式中:ΔPi+和ΔPi+分别为充电变化率的下、上限值;ΔPi-和ΔPi-分别为放电变化率的下、上限值。

充电、放电转换标记位定义为:

各充放电装置等效荷电量Eit定义为:

t时刻充满电池组数量Nit定义为:

充电、放电完毕标记位Uti+#,Uti-#定义为:

各在线电池组荷电量Eton,i定义为:

式中:Nit-Uti-为t时刻满电量电池组的数量。

电池组约束为:

式(14)保证电池组处于停机状态,即保证充电、放电功率为0时Uti+#和Uti-#的数值正确。

由充电状态变为放电状态时,在线电池组电量必须已充满,即Uti-*为1时Uti+#必须为1。与此同时,瞬间断开该电池组开关,闭合满电量备用电池组开关,对备用电池组放电,并在放电结束前完成充满电量的电池组入库,从库存中提取最早入库的满电量电池组接入充电柜,作为放电备用;同理,放电状态转为充电状态时(Uti+*=1),在线电池组电量必须放尽(Uti-#=1)。瞬间断开放电电池组开关,闭合电量空备用电池组开关,对备用电池组充电,并在充电结束前完成放尽电量电池组入库,从库存中提取最早入库的电量空电池组接入充电柜,作为充电备用。这样可以保证同一电池组在短时间内不会被频繁充放电。

2.3 换电站模型约束条件

换电站与外部电网间的交换功率PBt定义为:

PBt数值为正时表示换电站吸收功率,PBt数值为负时表示换电站发出功率。

换电站等效荷电量容量限值为:

式中:Nf0和Ne0分别为初始时刻换电站内满、空电池组库存数量。

时间周期T内提供的电池组数量要与市场容量NC保持一致,即

此外,微电网系统还应满足功率平衡、备用等约束。

3 算例分析

3.1 系统参数

微电网系统结构见图1,全网包含3个微型电源,分别采用分段线性化模型描述功率与成本的关系,如图3所示。微电源满足的出力约束、爬坡率约束、最大开停机次数约束、最小开停机时间约束等都用线性方程描述[12]。微电网区域负荷、光伏电源和风电的典型功率曲线如图4所示。本文将全天24h平均划分为96个时段,每个时段为15min。

为具可比性,本文采用电池租赁的方式分别将BSS和ESS作为微电网的储能装置,且电池组型号相同,电池组有效荷电量均为30kW·h,循环成本为10元/次。ESS由8组电池组构成,BSS由5组充放电装置组成,相关参数如表1所示。每台充放电装置每进行一次放电操作,BSS都要付给电池所有者10元的租金;ESS放电一次则需付80元的租金。假设物流网足够成熟,能实时满足BSS的需求。

3.2 优化结果

采用IBM公司的优化软件CPLEX[13]对上述混合整数规划问题进行求解。电价曲线如图5所示,换电池市场容量为11组,换电池价格为1元/(kW·h)时,BSS内第i台充放电装置状态如图6所示。

充放电装置在电价较低的时候以最大功率充电,在电价较高的时候以最大功率放电,见图6(a);充放电装置储能效果见图6(b);在线单电池组满足的要求见图6(c),在线电池组荷电量由初始值到充满后,电力电子开关瞬间动作,电量空电池组连接状态由离线变为在线,即在线电池组荷电量瞬间由30kW·h变为0。

对配电网来说,电价是负荷调节的重要手段,负荷越重则电价越高。为了达到对配电网削峰填谷的作用,应当使微电网在电价较低时尽可能多地从配电网吸收功率,在电价较高时尽可能多地发出功率。2种模式下的微电网优化运行结果比较如图7所示。

与ESS模式比较,BSS模式通过换电可以极大地增加荷电能力(见图7(a)),从而在电价较低时以较大的功率吸收更多的电能(见图7(b)),其中,功率大于0为吸收功率,小于0为发出功率。一方面微电网以较高的电价返送回电网更多的电能,另一方面将电能储存于电池内出售。图7(c)显示了微电网与配电网间的功率交换,若增加配电网与微电网间功率交换点的容量则可以进一步提高经济性。特别地,在03:00时负荷较低,而风电功率过剩,在ESS模式中,由于储能容量的限制,很大一部分过剩的功率会被返送到配电网,而如果功率交换点发生故障,微电网孤网运行时,就会出现“弃风”。在BSS模式中过剩的风能全部会被储存在电池组中。图7(d)为微电网中MT,DG和FC的输出功率。ESS模式微电网运行费用为2 742.54元,BSS模式为2 044.69元,节约开支约为ESS模式微电网运行费用的25%,具有较好的经济性。随着EVs普及程度及换电池价格的提高,BSS模式的经济性将更加显著。

3.3 其他因素分析

市场容量、换电池价格、可再生能源渗透率等因素会对微电网的经济性产生较大影响,影响结果见附录A图A1。

3.3.1 市场容量的影响

在电价较低时,BSS会以最大功率持续充电,生产尽可能多的电池组;在市场容量较小时,BSS会保留少部分电量满电池组用于交换,其余的电池组中储存的电量会在电价较高时返送回电网。随着市场容量的增加,需要保留更多的电池,意味着在电价较高时放出电量减少,甚至需要在电价较高的时候充电。当换电池价格比较低时,向电网购电的成本大于依靠交换电池取得的收益,产量越高,成本越高;当换电池价格较高时,则收益高于成本,产量越高,换电收益越高,即成本越低。市场容量对微电网的经济性影响见附录A图A2。

3.3.2 换电池价格的影响

当市场容量较低时,成本降低对电池价格降低不敏感,可以降低换电池价格,即提高了EVs较燃油汽车节省的成本,以激励EVs的推广。当市场容量较高时,电池价格的提升可以极大地增加换电收益,可以在不影响EVs使用积极性的前提下,增加换电池价格,以减少成本。

定义激励指数描述换电池价格对微电网运营商、电池提供商和EVs用户间利益分配关系的影响,反映各方参与BSS建设的积极性。定义三者的激励指数分别为节约微电网运行成本与ESS模式成本的比值、电池租金收益与电池成本的比值、使用EVs节约成本与使用燃油汽车成本的比值。假设燃油汽车成本为1元/km,标准动力电池组30kW·h的电量可以行驶150km,市场容量为60组。换电池价格与电池租金的制定应保持各方利益的均衡。表2给出了4种价格方案,表3中是各方案相应的激励指数,通过比较可以发现,价格方案3使各方利益均衡,容易被接受。

注:粗体为最优方案,表3同。

随着油价上涨,燃油汽车的使用成本也将不断上升,EVs激励指数也会随之上升,适当提高换电池价格和电池租金也会为微电网运营商和电池供应商增加收入。

3.3.3 可再生能源渗透率分析

可再生能源渗透率为可再生能源发电量占总负荷的比例。以换电池价格1.35元/(kW·h)、市场容量40组为例,可再生能源渗透率的提高会使总成本降低,从而会带来巨大的收益,如图8所示。

4 结语

本文从微观角度建立了EVs换电站的充放电模型,并利用CPLEX求解该模型。算例分析表明,EVs换电站也可作为储能装置发挥削峰填谷的作用,并更具经济性。提出的激励指数可为换电池价格、电池租赁价格的制定提供参考;随着可再生能源渗透率的提高,EVs换电站接入微电网模式的节能减排效益将更加明显,也是应对高油价的一种措施。

附录见本刊网络版(http://aeps.sgepri.sgcc.com.cn/aeps/ch/index.aspx)。

换电站建设篇5

国外众多厂商已推出IEC 61850的变电站自动化系统的产品, 已经将IEC 61850标准应用到自动控制、电力系统设备、传感监测、仪表等诸多行业。其中在IEC 61850变电站的应用中, 需要解决不同厂家不同设备间的互操作性问题。目前国内在电动汽车充换电设施方面的应用也只停留在配电系统部分, 对于基于IEC 61850的电动汽车充换电站监控系统的研究和开发工作尚处于空白。因此国家电网公司2013年征集项目技术规范中, 标书第23包提出了“课题2:基于IEC 61850的站级监控系统及充电设备通信接口开发”这一课题研究。

1 IEC 61850建模思路

1.1 建模原则

1) 对充换电站关键设备业务信息对应IEC61850最新标准中已有的逻辑节点直接采用[1], 没有的逻辑节点则按照IEC 61850扩展的原则扩展。

2) 对于逻辑节点下没有的业务对象采用扩展数据对象 (Data Object, DO) 的方式进行建模。

3) 对于例如交流充电桩上保护的开关量对象, 建议采用GGIO建模, 如果GGIO不适合的, 则按照IEC 61850扩展规则, 采用扩展逻辑节点类型的方式进行建模。

4) 设备自身的信息单独建成一个逻辑设备 (Logical Device, LD) , 命名为LD0。

5) 对于充电桩 (机) 相关的充电、控制、计量等信息 (不含自身信息) 建成一个LD。

1.2 基本信息模型和接口

基本信息模型通过类的形式进行定义, 包含数据和服务, 其基本数据模型如下。

1) 数据对象。模型中信息的最终承载者, 继承自不同的公共数据类, 包含逻辑节点的全部信息。

2) 逻辑节点 (Logical Node, LN) 。作为数据交互的最小功能单元, 由数据的对象、属性、属性列表以及其相应功能组成。一个逻辑节点代表智能电子设备 (Intelligent Electronic Device, IED) 的一组设备信息, 能够与其他节点进行数据交互或互操作。

3) 逻辑设备。作为一组逻辑节点的容器, 或者是作为代理者设备功能的虚拟设备。

4) 服务器 (Server) 。将IED的自动化功能加相关信息抽象、分解, 并通过对语义模型的继承、重载或直接引用, 生成特定的应用实例[2]。按照“类”的方式将应用实例进行层次化, 形成一个信息模型。

IEC 61850模型对象层次如图1所示。

1.3 抽象通信服务接口

IEC 61850信息接口包括关联服务接口、读服务接口、写服务接口、控制服务接口、报告服务接口、定值服务接口、日志服务接口、文件服务接口[3]。

2 IEC 61850建模过程

根据关键设备的业务类型, 首先进行模型设计。模型设计完成后, 通过逻辑抽象的办法将IED按其功能进行逻辑节点划分, 其逻辑节点由具有特定数据属性的数据组成。数据对象由逻辑设备名、逻辑节点名、数据名、数据属性名进行描述, 这些数据和数据属性所代表的信息通过IEC 61850定义的通信服务进行传递[4]。根据IEC 61850的可继承性, 可以将同一类型的不同装置, 理解为同一个类以不同方式来实现。

2.1 关键设备业务信息模型

设备模型主要分为4类:交/直流充电桩、分箱充电机、换电机器人、电池仓等[5]。

1) 交/直流充电桩:包括充电桩自身的参数设置信息、告警信息、保护信息、充电电压电流信息等, 充电桩与车载电池BMS信息、充电消费记录信息、充电控制命令。

2) 直流充电机:包括充电机自身的参数设置信息、告警信息、充电电压电流信息等, 充电机与充电架电池BMS信息、充电控制命令。

3) 换电设备:包括换电设备自身参数信息、告警信息、位置信息、换电设备控制。

4) 电池仓:包括电池仓设备自身参数、告警信息、单体电池信息、电池位置信息等。

2.2 关键设备建模

1) 充电桩的IEC 61850建模。以一个交流充电桩为例, 交流充电桩本身作为一个服务器IED, IEDName命名为Ac Charging Dev1, 根据充电桩具体的业务模型, 结合IEC 61850的对象模型, 进行充电桩的IEC 61850抽象建模 (见图2) 。

2) 直流充电机的IEC 61850建模。直流充电机的建模实际上是管理分箱充电机的充电机就地监控装置建模, IEDName命名为Charging Dev Monitor。一般是一个就地监控装置对应8个充电模块或者6个充电模块, 建模方式如图3所示。

3) 换电设备的IEC 61850建模。以标准公交车换电站一个工位的一台换电设备为例, 换电设备本身作为一个服务器IED, IEDName命名为Bcr Dev1, 根据换电设备的业务模型, 结合IEC 61850的对象模型, 进行换电设备IEC 61850抽象建模 (见图4) 。

4) 电池仓的IEC 61850建模。一般电池仓都定义为充电机和电池架的组成, 其业务模型与充电机的区别是前者电池在架上, 后者电池在汽车上。因此可以利用IEC 61850的特性继承充电机的建模, 可以直接继承充电机的模型。

3 IEC 61850模型的完善

完成充换电关键设备的IEC 61850基本模型后, 还需要考虑到在工程应用中设备的多样性特征。一些重要特征足以影响这个设备的模型结构。

3.1 充电桩的多样性

图2中的充电桩只是一个最简单化的建模。在市场化需求下, 由于不同需求而产生的充电设备层出不穷, 这里以典型的一桩两充模式和一体式交直流桩为例进行分析。

在一桩两充的情况下, 采用复制一个汽车LD的方法是不合适的。虽然是一个控制系统, 但需要考虑其控制、采样、结算系统, LD0是不能同时反应出2辆车的数据的。复制一个汽车LD只适合于2车轮流充电的情况。因此, 考虑到同时充电的情况, 可以建立一个虚拟的LD00, 其性能、状态、铭牌等可以与LD0映射对等, 其他数据则与LD0独立, 与第2辆车LD2模型联系。

一体式交直流桩的模型最为复杂, 其物理结构是桩与直流充电机一体化[6,10,11]。例如国电南瑞公司为宝马公司定制的欧洲标准的一体式交直流桩, 支持交流、直流输出充电。这种条件下要建立一个单一模型涵盖交流桩、直流桩和充电机的业务模型是比较混乱的。简单的办法是将其拆分为3个业务模型, 分别建模, 由一个逻辑设备拆分成3个逻辑设备。根据其功能分为交流桩、直流桩、充电机模型, 在共用资产编号和铭牌的条件下分别建立对应的IEC 61850模型。

3.2 换电设备的过程控制问题

现有的变电站IEC 61850标准并没有对换电机器人取换电池这一过程控制有一个详细可靠的模型。例如:机器人的轨道移动距离、电池组在电池仓中的位置、汽车停靠时与轨道的夹角等。这些数据如果没有精准的描述和准确定义, 将直接关系到机器人的定位、旋转角度、控制微调, 需要对“自动过程控制GAPC”这一节点进行新的定义或者原有定义进行扩展。

3.3 描述的问题

IEC 61850标准中, 数据名称描述有离线描述和在线描述2种功能[5,7,8,9]。标准对于在工程应用中使用哪种描述方式没有强制要求, 导致各厂家在具体应用上各不统一。目前, 比较折中的办法是, 在建模时模型数据同时具备这2种描述且保持一致, 这样可以提高各厂家之间的兼容性。在ICD文件模型中, LD和LN实例、通用模型GAPC中的DOI和数据模板中DO都应明确中文“desc”的属性。

3.4 品质位的判据与限制

在IEC 61850中, 数据的品质描述为监控系统提供数据可靠性的依据, 系统将参照品质位描述来判断数据可靠性。例如:当设备检修时, 节点数据中品质的Test位应当置标志, 以表明此刻的数据品质。当设备测量值越限时, 测量值应当通过置品质位来表明此刻测量值异常。

3.5 模板文件统一性问题

充换电站是多种设备高度集成的体现, 各个厂家都存在装置型号众多、不同型号装置中有些功能是重复定义或使用的问题。为了降低各厂家之间的联调成本, 同时能够规范或统一各厂家的模型文件, 需要大家对装置ICD文件模板形成一致性的方案。

4 结语

在电动汽车充换电关键设备方面推广IEC61850标准的应用, 实现不同厂家设备的互联、互操作具有重大意义。因为IEC 61850标准的抽象性, 容易导致对标准理解的差异, 并间接阻碍互操作的实现。要实现各个厂家统一意见, 这是一个艰巨漫长的过程。比较有效的办法是, 大家一起努力, 利用杂志、会议等方式, 对外公开对标准的理解和实例化应用方案, 互相借鉴, 最终能形成一个得到广泛认可的工程范例, 从而推动IEC 61850标准在电动汽车设施行业的有力发展。

摘要：IEC 61850标准已广泛应用在变电站自动化系统中, 但在电动汽车充换电设施方面的应用还停留在配电系统部分, 对于基于IEC 61850的电动汽车充换电监控系统的研发工作尚处于空白。考虑到电力设备的数字化发展趋势, 文章介绍了在电动汽车充换电站环境下, 充换电设备的IEC 61850的建模方案。根据国家电网公司课题的指导原则, 提出充电设施和换电设施的IEC 61850建模思路、建模过程和基本模型, 讨论了在实际工程应用中的模型完善方法。

关键词：充换电设施,IEC 61850,建模,模型完善

参考文献

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换电站建设篇6

电动汽车产业是一项系统工程, 以电动汽车充换电站为代表的充电配套基础设施则是主要环节之一, 必须与电动汽车其他领域实现共同协调发展。国办发〔2014〕35号文中也明确提出“加快充电设施建设”, 并将其作为推广电动汽车的重点, 我国电动汽车充换电站建设将从初步试点逐步大面积展开, 迎来一个大建设时期。比如国家电网将在“十二五”期间, 建设充换电站2 351座;上海市计划到2015年新增1万辆新能源汽车, 并布局6 000个充电桩;北京市2014年将建设1 000个快速充电桩等。在这种情况下, 如何保障电动汽车充换电站的消防安全成为了亟待解决的问题。

由于电动汽车充换电站建设是新事物, 其涉及到的消防设计、安全管理等都没有针对性的标准规范和规定, 这为政府相关部门的消防安全管理带来了较多问题, 也很大程度上制约了电动汽车充换电站的建设和投入使用。比如, 上海一些建在商业中心地下停车库内的充电站就由于这方面的原因建成后长期不能投入使用。

因此, 一方面我们需要尽快研究制订相关的防火设计标准规范;另一方面在标准出台前, 也需要开展相应的消防安全评估方面的研究, 对已建和在建的充换电站进行火灾风险评估, 保障其消防安全, 解决电动汽车充换电站在标准出台之前无法建设和使用的问题。

风险分析

电动汽车充换电站的火灾风险主要由充电设施、电动汽车及电池等3部分组成, 充换电站在这些方面都有较大差异。

1.电动汽车充电站的火灾风险

电动汽车充电站的火灾风险主要由供电、充电设施部分的电气系统火灾风险和站内电动汽车的火灾风险2部分构成。

电气系统的火灾风险主要是制造、绝缘老化等原因发生电气故障, 引发火灾。电气系统的火灾风险主要在于设备本身, 若能够从产品源头加以严格控制, 并在使用中加强维护和管理, 这部分火灾风险基本可控。

电动汽车的火灾风险主要来自于动力电池。电动汽车充电站工作时不将动力电池取出, 直接将车辆与充电机构连接充电。若一辆电动汽车着火, 站内消防设施能够及时启动, 控制系统及时断电, 工作人员快速处置, 其他车辆也能快速撤离, 则发生火灾快速蔓延的概率较小。

2.电动汽车电池更换站的火灾风险

电动汽车电池更换站除了充电站的火灾风险外, 其储存的大量动力电池 (图2) 火灾风险较大。

电池更换站内的电池在充电架或储存架上密集堆放, 一个动力电池更换箱的重量约40 kg, 若工作人员发现电池异常, 很难徒手操作, 特别是图2所示的高货架。一旦某一电池发生火灾, 势必会引发连锁反应, 其他电池也会着火, 动力电池燃烧速度快、热值高并有爆炸风险, 救援也十分困难。

换电站建设篇7

电动汽车EV(Electric Vehicles)与可再生能源可以缓解当前能源需求与环境保护的压力,电动汽车能源供给基础设施、分布式电源并网是其推广应用的关键因素[1,2,3,4,5,6]。

微电网是将可再生能源、微型燃气轮机、燃料电池等分布式电源发电装置,负荷以及储能装置等有机结合而成的小型发配电系统,既可以与外部电网并网运行,也可以在外部电网故障或需要时孤岛运行,是解决分布式电源并网问题的重要途径[4,7]。在孤岛运行时,储能装置可以补充短时功率缺额[8],也可以作为主控制单元为其他分布式电源提供电压、频率的参考[7]。但是由于受容量的限制,孤岛运行时间一般不会太长。

动力电池换电站BSS(Battery Swap Station)具有快捷、经济、方便等特点[5,6],并且充放电过程可实现统一调度,可以将能量储存于动力电池组中用于EV交换并使用,通过交换既增加了EV的行驶里程,又使换电站储存更多的能量。储存于电池的能量在需要时还可以由充放电装置再返送回电网,即BSS具备大规模储能的潜力。将BSS接入微电网,将会充分发挥二者的优势。

由于可再生能源、负荷功率预测与实际存在偏差,并计及可再生能源的波动性等因素,为缓解功率平衡、备用等运行条件可能出现功率缺额的情况,孤岛运行的微电网系统可以与用户签订可中断负荷IL(Interruptible Load)合同[9]。

文献[10]针对含可再生能源的独立运行系统,分析了BSS作为储能装置在经济上和环境上的效益,并给出BSS容量优化配置的方案,但只给出了换电站的整体简单模型,未考虑内部充换电装置及电池组的实际约束。文献[11]考虑可中断负荷,对独立运行微电网系统中风机、光伏电站、电池储能电站及燃料电池等元件的容量优化配置方法进行了研究。从仿真结果可以看出,当储能电站荷电状态SOC(State Of Charge)接近最大放电深度时,不再发出功率,系统功率出现缺额,IL甚至不可中断负荷都相继被中断,使可靠性降低。

本文建立了一种微电网独立运行优化调度模型,模型考虑到微电网及各内部元件需满足的各种运行约束,以总运行成本最小为目标,实现风电、光伏电站与微电网各可控元件之间的协调,并最终给出IL的最优购买方案及相应的调度策略。最后对BSS作为储能单元接入微电网模式与储能电站ESS(Energy Storage Station)接入模式在可再生能源接纳能力、供电可靠性及经济性等方面进行了比较。

1 微电网组成

文中的微电网包括风力发电机WT(Wind Turbine)、光伏电站PV(Photo Voltaic)、微型燃气轮机MT(Micro Turbine)、柴油发电机DE(Diesel Engine)、燃料电池FC(Fuel Cell)等分布式发电单元,ESS或BSS作为储能单元,以及14个IL用户。微电网接线图如图1所示[12]。

当微电网处于孤岛运行方式时,考虑到功率不平衡与频率偏移等情况,储能单元可与可控微电源协调配合,提供电压、频率参考以及功率支撑。

1.1 电池储能电站

随着电池技术的革新,电池效率、能量密度、功率和寿命显著提高,电池成本也随之降低。电池单体通过串并联方式可组成ESS,实现能量的大规模存储,发挥移峰填谷、提高供电可靠性、提高电能质量等作用[13]。其运行控制还需考虑一系列复杂的约束:ESS中电池单体的SOC应限制在某一区间范围,过充或过放都会对电池寿命产生严重危害;充、放电功率受SOC限制,SOC过低影响放电功率,过高影响充电功率,为使ESS具有较强的充放电能力,电池单体的SOC趋于一致;电池寿命受充放电循环次数的影响等。

1.2 电动汽车换电站

电动汽车换电站即标准动力电池集中充电站,包含充放电机网络和电池组。电池组在充放电机网络与EV间流转:EV电池组电量低时,卸下空电量电池组,换上满电量电池组;充放电机充满(放尽)电池组后,换上新的空电量(满电量)电池组。假设:

a.电池的维护、流转、交换都由专门的物流系统完成;

b.充放电机的充放电状态及功率由微电网调度中心控制;

c.当电池组充满电量或放尽电量时,可以无缝地切换到备用电池组;

d.标准动力电池有效充放电区间为[30%SOC,90%SOC],标幺化为[0,1]。

与ESS不同,换电站内各充放电机彼此独立,各自的充放电状态和与其连接的电池组有关:充电时在充满前避免放电,放电时在放尽前避免充电,以延长电池组寿命。电池充满(或放尽)后可通过交换继续充电(或放电),相当于增加了储能容量。

1.3 可中断负荷

用户根据停电可能造成的损失与电力公司签订相应合同,就停电及相应的经济补偿达成一致。IL有助于提高电力系统的可靠性,并已得到广泛应用[9,14]。

为使损失最小,电力公司与不同IL用户签订最优购买合同,并对IL进行优化调度,这就需要基于整个研究时段,综合考虑多种因素:系统的运行方式,负荷、备用水平,以及不同IL用户对中断时间、中断频率、竞标价格的约定等。

2 微电网独立运行优化模型

微电网应在满足各种运行约束的前提下,使运行成本最低,并最大限度利用可再生能源。对各元件及微电网分析如下。

2.1 充放电机及换电站运行约束与成本

充放电机除满足功率上下限、变化率等约束外,还应满足充放电状态约束。定义0-1变量Uti+、Uti-分别为第i台充放电机在t时刻的充、放电状态变量,应满足:

令0-1变量Uti+*、Uti-*分别为充、放电开始标记位,其形式为:

令Uit+#、Uit-#分别为充、放电完毕标记位,当充、放电状态转换时,如果由充电转换为放电,则Uti-*=1,由第1.2节分析知,此时必须充电完毕,即Uti+#=1必须满足;同理,由放电转换为充电时,即Uti+*=1,此时必须满足Uti-#=1。相应约束可表述为:

Uti+#、Uti-#的定义如下:

其中,Eton,i为正在进行充、放电操作的电池组的荷电量,可用充放电装置累积储存的电量及充满电池组的数量的线性组合表示。

BSS的运行成本:

其中,Pti+、Pti-为第i台充放电机的充、放电功率;cc+、cc-为相应的运行成本系数;cb0为单组电池放电所需支付的折旧成本系数;cti+*、cti-*为状态转换过程中的损耗成本系数;Sc为BSS内充放电机集合;ST为所有时段集合。

充满一定数量的电池组后,通过同EV用户交换,可以取得收益:

其中,cs0为通过电池交换取得的单位收益;EiT为最终时刻储存于电池组中的能量。

2.2 ESS运行约束与成本

ESS的充、放电功率除需满足上下限、变化率约束外,主要受储能容量限制:

其中,Et为ESS在t时刻的荷电状态,定义如下:

ESS的运行成本:

其中,P+t、P-t为充、放电功率;c+、c-为相应的成本系数;cδ为循环成本系数。

2.3 IL约束与中断损失

从用户i处购买IL容量为SIL,i,t时刻IL开关的状态设为UtIL,i,值为1则表示中断负荷。相应的中断功率PtIL,i为:

IL中断、恢复供电开始标记位UtIL,i+*、UtIL,i-*定义:

单次中断最长持续时间约束:

2次中断最短间隔时间约束:

其中,T1IL,i为第i个IL提出的单次停电最长时间,T0IL,i为最小停电间隔时间。

最大中断次数NILma,ix满足约束:

中断总持续时间TILma,ix满足约束:

设βi为对用户i的费用补偿系数,相应的损失(包括补偿费用和电费损失)为:

2.4 微电网运行约束与成本

独立运行模式下的微电网,系统功率可能不足或过剩,特别是网内含有较多风电时,其波动性将加剧这一情况。当功率过剩时,需要弃掉过剩的风电功率,造成了资源浪费,相应的机会成本为fr,W-:

其中,c0为参考电价,PtW-为弃风功率。

当功率不足时,则需要中断IL。含BSS的微电网功率平衡约束为:

将式(14)中充放电机的功率替换为ESS功率,就构成了ESS模式下的功率平衡约束。

系统运行应保留总负荷R%备用,在ESS模式孤网中,由于ESS功率受容量限制,难以满足备用需求,故系统备用可表示为:

在BSS模式中,可以控制充放电机的充放电状态和功率,得到附加备用以应对紧急情况:

微型发电机的运行成本曲线可以用分段线性化近似,并用发电机变量的线性组合表示其运行成本及满足的出力、爬坡率、最小开停机时间等一系列约束[15]。

综上所述,含BSS的微电网独立运行优化模型的目标函数为式(17)所示的微电网运行成本最小,约束条件由式(1)—(16)构成。

其中,fr,μG为微电源运行成本。以ESS为储能元件的微电网模型具有类似的形式,只是把上述模型中BSS有关的变量、参数替换为ESS相关的变量和参数。

3 算例分析

3.1 系统参数

微电网系统结构如图1所示,分段线性化后,3种微型电源的功率-成本关系曲线,以及负荷、光伏电源和风电的典型功率曲线如图2所示。

为具可比性,本文采用电池租赁的方式分别运营BSS和ESS作为微电网的储能装置,且电池组型号相同,电池组有效荷电量为30 k W·h,循环成本为10元/次。ESS由8组电池组构成;BSS由5组充放电机组成。每台充放电机每进行一次放电操作,BSS都要付给电池所有者10元租金;ESS放电一次则需付80元租金,其他参数见表1。IL用户根据自身情况对IL合同相关内容的规定见表2。

3.2 优化结果

采用IBM公司的优化软件CPLEX求解上述混合整数规划问题。参考电价c0=1.2元/(k W·h),换电池价格cs0=1.2元/(k W·h),ESS模式微电网运行成本为3 709.5元,BSS模式为2897.6元,节省21.9%。微电网内各可控元件的功率如图3—6所示。ESS与BSS储存能量的过程如图7所示。

从图2(b)中可以看出,5:00之前风电功率大于负荷,此时DE处于开机状态以提供备用,系统功率过剩,最理想是将这部分能量储存起来,在功率不足时为负荷供电。储能元件吸收功率,减少过剩功率。如图6中3:00时,储能元件的功率已达到上限,超出接纳能力的剩余风电会被舍弃。

ESS由于受容量的限制,4:00左右容量达到上限,无法继续吸收功率,使风电接纳能力下降,而此时风电功率过剩严重,造成大量的弃风。

BSS中的电池充满后,通过交换可以继续吸收功率,即不受容量的限制,极大地提高了风电接纳能力,减少弃风,如图5所示。弃风能量为22.4 kW·h,而在ESS模式中为126.8 kW·h。

5:00~10:00时间段,随着风电功率下降,负荷增加,系统功率缺额较快增加。储能装置将先前储存的能量施放出来,发出功率。当功率达到上限后,如果微型电源也无法提供更多的功率,需要中断部分IL,保证对不可中断负荷的可靠供电。

IL的调度应在保证系统运行约束的前提下,尽量减少对用户的补偿和电费损失。最大中断负荷量出现在8:00左右。此时ESS与BSS输出功率均已接近上限。由于BSS不受容量限制,可以长时间保持较大功率放电,从而减少IL的中断,如图5所示。

BSS模式中IL累计中断121.2 kW·h,而在ESS模式中为253.5 kW·h,如表3所示。

BSS内某台充放电机的充放电功率与等效荷电量如图8所示。某2台充放电机的在线荷电量如图9所示。第2台充放电机相连的电池组初始荷电量6 kW·h,充满后充放电机瞬间切换到另一空电量电池组继续充电,在线电池组荷电量瞬间变为0后增加,充放电机等效荷电量继续增加。接近5:00时,充放电机累计充满3块电池组,等效荷电量90 kW·h,而后再发出功率,在线电池组荷电量减少,放尽后瞬间切换到另一电量满电池组继续放电,在线荷电量瞬间变为30 kW·h,充放电机等效荷电量持续减少。

备用曲线如图10所示。系统备用需求为总负荷的10%,式(15)所示BSS模式的备用与ESS模式中的提供备用均能满足备用需求。但在紧急情况时,如在15:00 DE故障退出运行,系统功率缺额突然增加60 k W,BSS模式通过控制充放电机的状态、功率,可以提供足够大的备用容量,保障用户供电。而ESS模式中,如无其他后备电源,只能通过中断IL来应对。

通过增加充放电机数量,能够以更大的功率储存更多的能量,从而提高风电的接纳能力;也能够以更大的功率减少系统功率缺额,减少负荷中断的容量,从而减少赔偿和电费损失;还可充满更多的电池组用于EV的交换,从而增加收益,经济性将更加显著。

4 结语

本文建立了含BSS的微电网独立运行优化模型,将BSS、ESS、IL等单元的成本和约束均利用混合整数规划形式表示,利用CPLEX求解,计算速度快。

换电站建设篇8

为适应电动汽车对基础设施的发展需要,江苏省电力公司按照国家电网公司统一部署,在全省范围内全面加快建设电动汽车充电设施,提高充电设施建设覆盖面,为电动汽车的产业化和商业化运营提供技术服务支撑,提高能源利用效率,促进低碳经济和循环经济发展。目前,江苏省电力公司已建设完成扬州市吴州路、南京市迈皋桥、苏州市邓蔚路、江阴市西外环路等4个电动汽车充换电站,2011年底将建成32座电动汽车充换电站,预计“十二五”期间将建成300座充换电站。迄今为止,建立省级电动汽车及充换电站远程监控系统国内外尚没有先例,为此有必要对此进行研究。

1 系统建设目标

充换电站及电动汽车远程监控系统可实现对全省所有电动汽车充换电站及电动汽车运行数据的实时采集和处理,实时监测、分析充换电站及电动汽车运行状况,为充换电站及电动汽车的安全、可靠、经济运行及管理提供保障手段。

通过该监控系统建设,制定江苏电动汽车充换电站及电动汽车信息接入技术标准,进一步提高电动汽车充电设施工程建设的标准化水平。监控系统可向江苏省电力公司、江苏各地市供电公司以及充换电站发布充换电站及电动汽车运行状况,为电动汽车用户提供优质、便捷服务,最终实现提高电能占终端能源消费比例和能源利用效率的目标。

2 系统组成及网络架构

在江苏省电力公司总部建立充换电站及电动汽车远程监控系统,采集全省所有充换电站及电动汽车的运行数据,监控对象主要包括充换电站设备、充电监控后台、营业厅以及电动汽车。地市级供电公司不再建立区域集中的监控系统,而仅在充换电站内部建立站级的监控系统。站级监控系统主要负责对站内配电系统、充电系统以及计量计费等方面的信息监控。

充换电站及电动汽车远程监控系统网络架构如图1所示,主要由监控中心、电力广域网、GPRS无线通信网络、充换电站通讯管理机、视频系统及电动汽车车载终端等部分组成。

通讯管理机通过电力广域网实现充换电站现场设备(充换电设备、配电设备、监控系统等)和监控中心之间的数据信息交互。

视频系统通过电力广域网实现充换电站现场监控摄像机和监控中心之间的视频信息交互。

车载终端通过GPRS的APN专线网络[1],实现电动汽车和监控中心之间的数据通信,车载终端安装方式可适当灵活选择,既可以直接在电动汽车上安装车载终端,也可以将一定数量的电动汽车数据汇总后转发,车载终端主要由单片机模块、GPS模块、GPRS模块以及电源模块等组成。

监控中心主要由通信服务器、数据库服务器、以及Web服务器构成。通信服务器负责接收通讯管理机以及车载终端采集的数据,解析后存入数据库服务器,同时远程监控车载终端通信的状态和参数设置。数据库服务器主要用来存储管理充换电站、电动汽车等各类监测数据信息以及省公司地理信息系统(GIS)地图信息。Web服务器主要用来响应客户端浏览器访问,提供可视化的监测数据查看、分析、评估等高级应用。

江苏省电力公司用户可在电力广域网中访问充换电站及电动汽车远程监控系统Web浏览器,各地市级公司用户仅能访问本地所属的充换电站及电动汽车的监控信息。

3 系统的主要功能

该监控系统主要包括充换电、配电、视频、电动汽车运行等监控管理以及视频介绍等功能[2]。

3.1 充换电监控管理

实现对充换电站内充电设备、电池更换设备的运行状态和电池充电、电池更换的过程进行监视和管理。具体功能如下:

(1)数据采集功能。采集直流充电机的工作状态、温度、故障信号、功率、电压、电流、电量、电费等;采集交流充电桩的工作状态、故障信号、功率、电压、电流、电量、电费等;采集电池组温度、荷电状态(SOC)、电压、电流、电池故障信号等;采集电池更换设备的位置、工作状态信息。

(2)数据处理与存储功能。具备充电设备的越限报警和故障统计等数据处理功能;具备充电过程数据统计等功能;具备对充电设备的遥测、遥信以及报警事件等实时数据和历史数据的集中存储以及查询功能。

(3)事件记录和报警功能。具备操作记录、系统故障记录、充电运行参数异常记录、电池组参数异常记录等功能,提供图形、文字等报警方式及相应的报警处理功能。

(4)电池充电信息管理功能。存储电池箱的各类参数、使用时间、维护维修记录等信息;记录电池箱充电过程相关数据,包括充电电压、充电电流、温度、充电次数、充电起止时间、充电电量等。

3.2 配电监控管理

实现对充换电站配电系统的配电状况、电能质量、开关状态、配电设备运行参数等进行监视和管理。具体功能如下:

(1)采集充换电站配电系统的开关状态、保护信号、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能计量信息等。

(2)具备配电系统的越限报警、事件记录、故障统计等数据处理功能。

3.3 视频监控管理

实现对充换电站进行安全防范监控以及对站内外重要区域的视频监控。

(1)对充换电站的充电区、供电区、电池更换区、营业窗口、值班室等位置进行视频监视。

(2)具备对监控视频的来源、记录的时间、日期等信息进行记录功能。

3.4 电动汽车运行监控管理

实现对电动汽车运行状态、电池运行状态进行监控和管理。具体功能如下:

(1)采集电动汽车的工作状态、速度、经度、纬度等信息;采集电动汽车电池SOC、总线电压、电池电流、电池模块最高温度、电池模块单体最高电压、单体最高电压电池编号、单体最低电压、单体最低电压电池编号等。

(2)具备根据电动汽车采集的经纬度、电池电量等信息,计算电动汽车运行里程以及百公里电耗。

(3)具备在GIS中实时显示电动汽车运行状态信息、电池运行状态信息以及行车路线等。

3.5 视频介绍

实现电动汽车及充换电站相关内容的视频介绍,通过几个动画片段,将电动汽车充换电站及电动汽车的相关内容简明而又形象地展示给用户,给用户一个直观的视觉效果冲击,同时让用户能够基本明白电动汽车、充换电站等的基本情况,了解充换电站应用给社会与环境带来的环保及经济效益。视频介绍内容包括电动汽车的特点及效果、电动汽车充换电站机理、江苏省充换电站规划、充换电站监控系统建设、江苏典型充换电站建设情况介绍等。

另外,该监控系统还具有计量计费、工程接入、系统扩展管理、用户权限管理、运行维护、值班日志、统计报表等功能。

4 系统关键技术

4.1 数据信息接入技术

充换电站现场设备数据信息通过通讯管理机接入到监控中心,通讯管理机实现对各种现场设备协议转换、数据汇集传输等功能,提高了数据传输通信的效率和现场设备的接入管理。

通讯管理机与监控中心之间的数据通信协议采用IEC60870-5-104标准协议[3],并在此标准协议的基础上做了一些补充规定:使用遥信功能传输所有开关变位、保护告警、充电启停事件等信号量,信号发生时通讯管理机主动上传;使用遥测功能传输所有设备的电气测量数据,但禁用主动上传机制,通讯管理机仅响应监控中心总召唤命令,监控中心通过设置适当的总召唤频率来满足测量数据的采样速率要求;充换电站数据信息接入时,监控中心和通讯管理机两侧同步配置数据测量点,并进行远程通信联调。

4.2 视频接入技术

充换电站视频信息通过站内视频系统接入到监控中心。监控中心直接调用视频系统厂家提供的视频控件,提高了视频传输通信的速度和效率。

充换电站的视频服务器生产商或视频系统集成商提供基于Active X技术的图像显示控件[4],控件包含编程接口,供监控中心页面嵌入使用。

监控中心自行开发展示页面中除控件以外的部分,完成对编程接口的调用代码。对于不同厂家提供的控件,监控中心将分别编写页面,根据生产商进行程序分支。

视频场景采用数据库方式进行存储,站内现场新安装或修改摄像头和预置位设置时,将由工程安装人员提供实际的配置清单,监控中心根据该清单进行数据库配置。

4.3 电动汽车接入技术

电动汽车的运行状态、电池运行状态等信息数据,通过车载终端,实现和监控中心中的通讯服务器通信。

为了提高通信速度和效率,车载终端与监控中心的通信规约采用自行定义的《电动汽车数据传输规约》,车载终端和监控中心之间的通信采用UDP方式,监控中心服务器打开2100端口,车载终端端口可以自行选择。在帧结构设计上采用适用于串口等情况的链路层定义的“监控中心轮询+车载终端应答”半双工方式。应用层的整数均为4字节的带符号整数,使用补码进行编码。浮点数均采用IEEE754双精度标准编码,8字节存储。字符串均按照字面顺序,采用以0结尾的不定长字符串,汉字及中文符号使用GBK编码。报文结构设计依照有效传递信息和高寻址空间来设计。设计的报文结构为:起始字节(68h)+报文字节数+车载终端地址+重复起始字节(68h)+帧类型+应用层数据+校验码+结束字节(16h)。帧类型主要包括车载终端登录、登出、历史数据(电池数据)、实时数据(定位数据)以及读/写监测周期等。

5 系统应用情况

该系统自2010年6月份投运以来,运行稳定可靠,界面操作方便。目前,系统完成了南京市迈皋桥、扬州市吴州路、苏州市邓蔚路、江阴市西外环路等4个充换电站及相关8辆电动汽车接入工作,接入数据准确可靠,实现了对这些电动汽车充换电站及电动汽车运行数据的实时采集和处理,为江苏省电力公司和相关地市供电公司用户提供实时监测、分析这些充换电站和电动汽车的运行状况的平台,为其安全、可靠、经济运行及管理提供了保障。

6 结束语

充换电站及电动汽车远程监控系统的研发成功,实现了对江苏省充换电站及电动汽车的实时监控和有效管理。随着充换电站和电动汽车商业化运行的增多,该远程监控系统需要进一步扩展服务范围,完成后续投运的充换电站及电动汽车接入工作,使系统发挥更大的社会效益和经济效益。

参考文献

[1]张虹,陈堂.GPRS技术在电力负荷管理系统中的应用[J].江苏电机工程,2006,25(6):41-43.

[2]严辉,李庚银,赵磊,等.电动汽车充电站监控系统的设计与实现[J].电网技术,2009,33(12):15-19.

[3]IEC60870-5-104—2006,遥控设备和系统[S].

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