城市智能电网与电动汽车充电站

３ ２ 负荷 管理 措 施 与储 能控 制 ．
方面 ， 剩余 电 力可 流入 电 网 ， 在充 分 利用 太 阳能 资 源 的 同
时， 大大降低成本 。
４ 结 语
通过上述 对城 市智 能 电 网和 电动 汽 车 充 电站 的工 作 分 析， 笔者认为 ， 信息数据 的交 流通 讯在 电网与充 电站的联络 十
３ 对工作人员及驾驶人倡导节 电意识也 十分重 要。控制 ） 中心人 员监控着充 电站 的一切工 作 ， 时发 现充 电站 出现的 及
动汽车充电站智 能 网关研 究 与设 计 ［］ 电气应 用， １ Ｊ． ０ ２ １
（ ）７ —７ ． ８ ：４ ６
［］ 李璨 ， ４ 杭乃善 ， 陈光会 ， ． 能 电网 中电动 汽 车充 电站 等 智 的谐波抑制方法研 究［ ］ 电网与 清洁 能源 ，０ ２ ２ ： １ Ｊ． ２ １ （ ） １
于 用户 合 理 安排 用 电 以及 增 加 相应 节 电 意识 。
题， 只要信号覆盖 之处 ， 指令 即可实 时下 达 ， 输过 程 中的 问 传
题也能即可反馈 ， 不必担忧故障带来 的电力供应不足等 问题 。 有了这一 覆盖范 围广 的信息 网络 ， 各个 充 电站与智 能 电
１ 城 市智能电网与电动汽车充电站现状 随着 电动汽车 的逐渐研制 、 开发和应用 ， 能 电网的电动 智 汽车充 电站也应运而生 ， 电动汽车产业 化已经逐步 展开 ， 向 正 大众推广 。该类 电动汽 车充 电站可 以沿街 设置 ， 由智能 电 网
技 术 与 市 场
第 １ 卷第 ９ ２１ ９ 期 ０２年
技 术 研 发
城 市 智 能 电 网与 电动 汽 车 充 电站
黄 宁
（ 西赛 富电力勘 察设 计有 限公 司 ， 广 广西 南宁
摘
５０２ ） ３０ １
要： 随着信 息技 术的发展 ， 人们越来越重视环保与智能信息化 ， 智能电网与电动汽车充电站应运 而生。智能 电网摒
研 究与设计［］华 东电力 ， １（ ） １０ —１０ ． Ｊ． ０ ２ １６ ：００ ０３ ［ ］ 李晓强 ， ３ 姜久春 ， 刘渺然， ． 于 ｆ ｅ ａ 等 基 ｒ ｓｌ ｅ ｅ ｅ单片机 的纯电
当电力 系统 出现较大 负荷 时 ， 能 电网便 要 自动地 消除一 些 智
不 重要 的负荷 ， 或者将其移至其他时间用电。
—
问题 ， 如超负 荷工 作 、 因机器 故 障出 现的 电量 过 度损 耗 等现
象 ， 时 下 达 指 令 或 组 织 技 术 人 员进 行 维 修 ， 免 电 能 意 外 损 及 避
１ ５
耗 。而对于驾驶人员 ， 在为汽车充 电时 ， 也应 该遵守 充电站相
（ 接第３ 上 ２页）
网接线的基础上 ， 对配 电网的电能调 度与配置 、 运行 管理等 进 行有效地规划 ， 明确 “ 三分 段 、 二联络 ” 的接线 原则 ； ②对 于 电 缆线路 ， 明确 电缆 线路所 应用 的区域 ， 居 民区与商 业 区 ， 在 主 要以单环网作 为配电网的电缆网络主要接线形 式。
之间的信息实时传递 、 时共享 。 实
太阳能充电站的推广无法 回避成本 问题 ， 从技术 上看 ， 其 发电形式依靠光伏 发电系统与 自动化 计算机 系统 的结 合 。光 伏系统将 电力传输到充 电桩上 ， 一方面可供 电动 汽车充 电 ； 另
一
充 电站基本结构 由快速充 电机 、 能蓄 电池 、 生蓄 电池 储 再 检修机 、 费控 制 系统 、 缆配 电系 、 房等组 成。需要 采用 计 线 机 无线数据传输系 统 ， 现各个 单独充 电桩之 问 的数据连 通 与 实 覆盖 ， 满足数 据信 息的传输 。 介 于对大多数用户 的现状考虑 ， 电站更加 主打 “ 电为 充 换 主， 充电为辅 ” 的运 营模 式 。电动汽 车换 电池 的操作 十 分 简 单， 整个拆卸 旧电池 、 换上新 电池 的时间不过短 短几分 钟。其 次， 这些换下 的电池 由充 电站统一收集 ， 安排下一 轮智能 充放 电， 以满足 以后 的需求 。
况的控制等方 面。要 实现信 息 的有效传 递 ， 电站 的电负 荷 充
稳定 ， 不加重 电网负担 ， 效储 能节能 ， 有 所用 的方 式 与措施 等 都十分关键 。 同时 ， 对于更方便 快捷的换 电模式 ， 电站也 需要注 意避 充 开用 电高峰大批量充 电 ， 使电池经久耐用。 太 阳能作 为新 能源 ， 已被一些 国家加 以利用 ， 建成 了太 阳 能充 电站 ， 然而对于该新能源的开发 ， 成本 的高昂仍是 阻碍其
面化 ， 可及时发现工 作过程 中出现 的故障 ， 做好 及 时处理 ， 实
立不需要 深埋 通讯 缆线 ， 海量的信息 只需一根 电缆的传递 ， 便
可到达世 界上的各个角落。于是 智能 电网的控 制力便 不是 问
现 电网 自身恢 复 ， 避免 大范 围电力故 障。并且 在智 能化 控制 下， 对供电能力 、 电价 高低状况 等能更 直接 被用 户所 了解 ， 便
关规 定 ， 不违规操作 ， 使机器 正常充放 电。驾驶者也更 应注 重
汽车电池 的循环利用性 ， 不擅 自拆装损毁 电池 。
３ ３ 太 阳 能 充 电站 的发 展 ．
类 信息通过光 载无 线交 换 机传 送到 智 能电 网 的电力 管理 中
心， 实现实时信息传递 。同时 ， 通过 控制 中心 总部的信 息指令 由该交换器传递 到末 端充 电基础 设施 ， 实现 各个分 部与 中心
于有 时间限制的驾驶 者 ， 汽车充 电需 要花 费较长 时 间 ， 于是 ，
换 电 的 方 式 更 受 欢迎 ， 具 有 符 合 现 状 的现 实 价 值 。 同 时 ， 更 对
于当前高油价的现状 ， 随着 电动汽 车的出现 ， 倡导低碳 与环保 的太阳能充电站也将 应运 而生 ， 的推广 与普及 是未 来资 源 它
掌 控 ， 车 电池 的 充 电 时 间 可 选 择 在 夜 间 用 电低 谷 时 。并 且 汽
［ ］ 冯冬青 ， １ 赵洪蕊 ， 王迎迎 ． 电动 汽车充 电站智 能监控 管理 系统设 计［］计算机测量与控制 ，０ １７ ：６９ ６ １ Ｊ． ２ １（ ） １１ —１２ ．
［ ］ 中超群 ， ２ 王晓侃 ， 忠 良． 孙 电动 汽车充 电站智 能监控 系统
最便捷 的电动汽车充 电站 ， 速又便捷地解 决驾驶人 的难题 。 快 同时 ， 因为无线 网络 的开放性 ， 息 网络连 接的透 明化 ， 论 信 无
３ ３
技 术 研 发
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Ｖｏ ． ９ ． ２ ２ １ １ Ｎｏ ９．０１
的充电站 ， 电过程 由智能 电网总部控 制监督 ， 充 安全便 捷 。各
弃 了现有刚性电 网的某些缺点及劣势 ， 具有 强大的信 息网络 ， 经济与优化 ， 更 具有 显著先进 性。 因此 ， 文章 旨在研 究智
能 电网 的 控 制 下 ， 电动 汽 车 充 电站 可 实现 实 时信 息通 讯 ， 实现 电动 汽 车 的 充 电 和 换 电 ， 且 对 充 电站 实 现 负荷 管 理 、 并 储
充电站不只提供充 电模 式 ， 更应 有相应 的换 电模 式 。所
谓换 电 ， 是 花 更 短 的 时 间 为 电 动 汽 车 换 上 另 一 组 电 池 。对 就
为了实现充 电站 的信息互 通与联 网， 联 网技 术 的应用 互 十分关键。由于各充 电站分 布广 ， 自动化 充 电条 件下 管理 且 人员有限 ， 利用 网络控制 与管理 充 电站 的充 电基础 设备 十分 重要。各个充电站与控 制总 部相连 ， 用光 载无线 通信 技术 利
技术 ， 明故 障原 因， 查 检测异常情况 ， 并及 时备 案 ， 助排 除故 协 障 。通过互联 网导航 定位服 务 ， 使用者 可 以方便 地找 到周边
无论在城市或郊 区， 拥有完善 的智能信 息网络 ， 即使在 更
加偏远 的地 区， 用 者仍然 能依靠光 载无 线通信 技术 寻找 到 使
身在何处 ， 能连线到世界的任何角落 。此 外 ， 也 无线 充 电站解 决方案能有效利 用无线 网络 ， 不会 对系 统造成 负担 ， 因此 ， 手
智能电网 ， 它是 建立 在集成 、 高速 双 向通 信 网络基 础上 ， 通过先进的传感和测量技术 、 先进的设备技 术 、 进 的控 制方 先 法 以及先进 的决策支持系统技术 的应用 ， 实现 电网的可靠 、 安 全、 经济 、 高效 、 环境 友好 和使 用安全 的 目标 。首先 ， 具有抵 其 御干扰 与攻击 的能力 ， 清洁与可再生 能源的接人 ， 固了它 的 巩
节约型社会的大势所趋。
２ 分 析原 因
ＲＦ Ｏ 进行数据 的采集 与汇 总。各种 信息资料 与指令 均通过该
技术进行传递 ， 制 中心收集 到信息后 ， 控 便可 通过 智能 系统 ，
远程对充电站 进行 管 理监 控 ， 发布 指令 ， 并 如使 用者 身 份识 别、 信用 卡付款结算 、 充电开始及停止 等工作 。当充 电站充 电 设备发生故障而停 止工 作时 ， 控制 中心可依 靠光 载无线 通信
机运营商或 电信运营商都可提供极 为吸引人 的无 线充 电解 决 方案 ， 励推广相关技术。通过 无线通讯 网络 ， 电站与 控制 鼓 充
中心之 间便可顺 利完成 连接 ， 现数据 传输与 信息 的对 接 以 实 及指令下达等 ， 十分方便快捷 。基于该无 线设施 ， 电站 的建 充
稳定性 。同时 ， 各类信 息技术 的有 效结 合 、 有效 监控 、 息全 信
网控制 中心形成 了一张无 形 的联 系 网， 大量 的信 息数据 由此 传送 ， 每一种信 息有其相应 的路径 ， 且 不会 在传递过 程 中产 生 混乱 ， 成信 息传 递不及 时和信息有误 等现象 。此外 ， 造 智能 电
网对充 电站 的管理与控制也体现在对 其负荷 的管理与储能 情
系统联合控制 ， 实现城市中全充电站联网， 实现资源的优化配
能监控 ， 同时为改善 电网负荷特性 ， 高 电网负荷率 ， 提 实现 资源最优ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ供相应 方法与对 策。
关 键 词 ： 能 电 网 ； 动 汽 车 ； 电站 智 电 充
ｄｉ１ ．９９ｊｉｎ １ｏ —８５ ． １ ．９０ ｌ ｏ：０ ３６／ ．ｓ ．０６ ５４ ２ ２０ ．２ ｓ ０ ０ 引 言
置， 安全性及环保性 均优 于汽 车加油 站。充 电站 中设 置 有一 定数量 的充 电设备 ， 如充 电桩等 ， 便于每个 电动汽 车的充放 方 电。在 电网 自动化 技术 的应用 与通信 技术 等综 合运 用下 ， 电 力设备 的损耗将 大 大降低 ， 电网控制 更方便 、 活 ， 能满足 灵 并 电动汽 车充 电设施 接入 的要求 。因此 ， 实现充 电站的 实时信
分重要。而实时的信息传递 、 指令下 达 ， 是城市智 能 电网对 又 电动汽车充电站 的工作 正常进行 的控 制与保 证 ， 使充 电站 实 现全 自动化及 智能化。当然 ， 保证 网络通畅 的同时 ， 也应 注重 充 电站负荷管理 ， 建立相应 的储 能节能措施 ， 进一 步改善 智能 电网的负荷特性 ， 提倡 资源的节 约与环境 的保 护。
普及 的 首 要 问 题 。 ３ 问题 的解 决措 施 及 方 法 ３ １ 充 电站 的信 息通 讯 与 充换 电模 式 ．
息 通讯 联网 ， 实现智 能 电网对充 电站 的负荷 管理 、 能控 制 ， 储
并 且改善电网负荷特性 ， 提高 电网负荷率 ， 目前需研 究探讨 是
的 问题 。
参考文献 ：
１要把握错峰效 应 ， ） 即错开 电力 系统 中各部 分可 能 出现 最大负荷的时间 ， 电力系统网络 的规模 足够大与 宽广 ， 求 确保 每一电力支路与控 制 中心 相连 。这样 ， 整个 电力 网络 系统 中 电力容量便可被均衡 利用到各 处 ， 削峰填谷。 ２ 对于 电动汽 车充 电站 ， ） 因其 电池充 电 的时问 可以 自由