电动汽车智能充电策略探析

电动汽车智能充电策略探析

郑海瑞

（国网甘肃省武威供电公司）

摘要：随着经济的发展，我国电动汽车的数量在增多，但是无序充电会对电能运行稳定性产生了一定影响，借助智能充电机制能有效解决项目运行过程中存在的问题。需要借助负荷模型的函数结构，建构更加有效的优化数学模型，从而提高整体编程计算参数。本文从案例模型计算分析入手，对建构电动汽车智能负荷模型结构进行了简要分析，并着重阐释了充电模型的建构参数，旨在为技术研究人员提供有价值的技术建议，以供参考。

关键词：电动汽车；智能充电；策略；模型

人们使用电动汽车已经成为了时代特征，尽管车辆为人们带来了很大的便利，但是无序充电给电网可靠运行带来了诸多隐患，特别是电网调度问题愈加困难，甚至可能会导致电压和电流发生畸变，损害电力设备的常规化运行。

一、案例分析

通过对当前电动汽车市场调查分析，电动汽车的续航里程与其配置的电池容量有较大关系。续航里程在400公里以上的电动汽车，电池容量一般在80千瓦时以上；续航里程在300～400公里的电动汽车，电池容量一般在50千瓦时以上；续航里程在200～300公里的电动汽车，电池容量一般在40千瓦时以上；而常见的续航里程在200公里以下的电动汽车，它们的电池容量也普遍在20～30千瓦时左右。借助IEE34节点计算方式构建有效的电网模型。

针对以上提出的电网模型，设定电动汽车总容量为30千瓦时，我们将电动汽车的冗余电量控制在20%左右，那么就是说，电动汽车要充够电池容量的80%电量即可，即需要充电24千瓦时。在不考虑充电桩充电效率的情况下，若是电动汽车充电桩额定电压控制在220伏，额定电流控制在16安时，需要7个小时才能充满电。若额电电流控制在32安时进行充电，则充电时间将缩短一半。特别要注意的是，智能充电项目不仅包括无序充电、延迟充电，也包括成本最小充电策略的运行结构。

建构电动汽车智能负荷模型结构

二、电动汽车充电时间特性

目前，我国私家电动汽车的数量在逐渐增多，车辆在使用过程中，每天绝大多数时间处于闲置状态，只有少数时间处于行驶阶段。对驾驶模式的车辆进行电动汽车行程分析，在没有采取智能充电策略时，电动汽车的充电时间一般会集中在18：30以后，而此时，刚好处于每天的用电高峰期。

三、电动汽车其他充电特性

对于电动汽车而言，电能是最基本的构成元素，而电动汽车由于自身功效和整体结构存在差异，在不同时间和不同地点都会呈现出不同的特性。例如，一般在晚上车辆闲置的状态下，多数车辆对充电时效要求比较小。而在行驶路途中需要补充电量的电动汽车，由于不能长久停驻等待，车主就更需要能够快速补充电能的设备进行充电。另外，电动汽车所设定的充电时间也有一定的差异，产生这种差异的主要因素就在于电动汽车电池的基本容量、电动汽车内部充电设备的整体效率、电动汽车具体行驶里程数量以及电动汽车的充电类型等等。例如，电池容量为30千瓦时的电动汽车要求20分钟充满电，则参数维系在DC750V/120A；要求0.5小时充满电，则参数维系在DC750V/80A；要求4小时充满电，则参数维系在AC220V/32A；要求7小时充满电，则参数维系在AC220V/16A。

四、建构电动汽车智能充电模型结构

正是由于输电系统在运行过程中需要建构有效的管理机制，因此，要保证模型结构和系统管理参数相同的情况下，要从实际起出发，利用分层分区调度机制升级模型结构的调度方式。分层分区系统运行电网要按照电压等级进行综合分析和管控，确保配电系统运行参数时能按照地域结构进行区域划分，从而提升整体管理时效性。在第三方汽车代理或者是配电系统运行调度结构的过程中，促进充电管理有效性。

电动汽车智能充电目标函数

在对电动汽车智能充电项目进行分析的过程中，技术人员需要对智能充电的目标进行集中管控，主要是减少负荷的峰谷差，确保充电成本最小化。要对电动汽车智能充电项目进行统筹管控，从而保证负荷曲线峰谷差实现最小化。

要确立有效的目标函数，就要对以下参数进行综合分析，其中包括日常最大负荷、电动汽车充电时间段内总负荷最大数值等。若目标函数的数据数值为正，则表明具体运行参数以及运行框架环境下，电动汽车总负荷最大值要远远小于日前负荷的最大数值，才能保证对汽车智能化系统的电池备用容量产生影响。若目标函数的数据数值为负，则说明汽车的电动汽车总负荷数值要远远大于日前负荷总数值，在这种情况下，要对电动汽车电池的备用容量提出更高的要求，需要技术管理人员提出更加有效的管理参数。除此之外，要对日前负荷量、网络节点数以及参与智能充电电动汽车数量进行综合分析，以保证充电和放电状态进行统筹管理。例如，利用每天最高负荷与最低负荷的差值判断无序充电峰谷差为22.350MW，并对求解未知量的函数关系式进行处理，从而得出目标函数，并将成本控制在15689元。具体算法流程见图二：

图二：目标函数算法流程图

（二）电动汽车智能充电约束条件

约束条件对于电动汽车智能充电结构进行分析，要对发电机总功率、电动汽车数量、充电桩最大输出功率以及电动汽车所需最大功率等参数进行集中分析。并且，关键的约束机制就是要保证等式约束和取值范围符合标准。而对于约束条件也要进行统筹分析，要对电动汽车数量和充电桩最大输出功率进行分析，确保馈线和电动汽车之间建立有效的输出功率。在电网侧角度对电动汽车智能充电进行分析，要着重对充电策略和项目分析结构进行分析。

结束语：

总而言之，基于大量汽车被接入对电网负荷会产生影响，只有有效管控无序充电，才能一定程度上提升储备结构和运行机制。智能充电策略最重要的路径就是要对电网侧以及电动汽车用户侧的利益进行综合分析，确保智能充电机制的时效性得到有效管理，优化电动汽车的充电工序，确保其运行的安全性和稳定性。

参考文献：

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