摘要：近年来,新能源汽车的销量快速增长,相应的充电桩数量也急剧增加,这一现象可能会给电网和变压器造成负担,新型电力系统下以光伏为主的分布式发电系统占比也在逐渐提高，新能源的不稳定性叠加充电需求的不确定性会给电网带来严峻的挑战。本文主要介绍基于新型电力系统下的有序充电管理系统的解决方案，这种有序充电方案能够充分利用新能源，降低电网波动,从而帮助充电桩运营管理单位降低建设和运营成本，还可以提高电网运行稳定性。

1 有序充电管理系统建设的必要性

截至2024年6月底，‌全国新能源汽车保有量达2472万辆，根据中国充电联盟数据，截止2024年4月，全国充电基础设施累计数量为961.3万台，这些数据不仅展示了中国新能源汽车市场的蓬勃生机，也预示着电动出行时代正在加速到来。截至2024年3月底，全国可再生能源装机达到15.85亿千瓦，约占我国总装机的52.9%。

众所周知，新能源发电性能受天气影响波动比较大，新能源汽车充电需求也具有较大的不确定性，两个Debuff叠加之下的电力系统就太难了。在这种情况下通过系统来预测新能源发电和负荷需求，并通过合理的新能源光、储调控和充电需求引导控制，不仅可以促进新能源消纳，还可以提高电力系统的稳定性，更能降低用户充电能本。

图1 有序充电管理系统示意图

2 有序充电系统的建设

有序充电系统由预测算法、能量管理策略、有序充电策略和充电桩运营管理系统等构成。预测算法包括光伏发电预测和负荷预测，是利用历史数据对未来 24 小时至72小时的光伏发电和负荷需求进行预测，主要目的是为能量管理系统和有序充电策略提供未来时间的可用负荷容量和能量管理策略。通过对储能装置的充放电调控和引导充电需求，实现负荷的削峰填谷，提高电网运行稳定性，降低充电成本，通过以上算法和软件构成的一体化充电服务体系来提高运营竞争力。

图2 有序充电管理系统功能模块

嘉定是上海汽车产业聚集地，嘉定供电公司与国网电动汽车服务有限公司合作开展智慧充放电示范试点项目，应用有序充电技术，统筹协调电动汽车与电网电力电量平衡，有效地提高电动汽车与电网协调运行的有序性、可靠性、经济性，实现电动汽车、储能、分布式电源等新型用能设备的数据感知、采集和控制，统一协调，有序运行。智慧有序充电建设通过对用户充电行为、用能行为的灵活引导与主动调控，降低配变峰值负荷超过30%，将80%充电量优化调整到了配变负荷低谷时段，使配变接纳充电桩能力提高4倍，显著提升配电网资源利用率，实现削峰填谷。

图3 有序充电管理解决方案

3 安科瑞有序充电系统解决方案

3.1 预测算法

光伏发电功率预测系统通过采集数值天气预报数据、实时环境气象数据、光伏电站实时输出功率数据、光伏组件运行状态等信息，结合相关算法模型，实现短期功率预测（预测光伏电站未来0h-72h的光伏输出功率，时间分辨率为15min）、超短期功率预测（预测未来15min-4h的光伏输出功率，时间分辨率为15min）功能。负荷预测根据历史负荷数据，结合生产计划、天气等因素预测下一个周期的负荷需求，协助安排能源计划和控制策略。

系统结合光伏发电预测和负荷预测数据计算充电可用容量，结合充电历史特点对储能进行充放电控制，或调整电动汽车充电功率、价格进行调控，提高系统稳定性的降低充电成本。

图4 光功率预测

3.1 能量管理策略

能量管理策略采用基于博弈论的功率协调分配技术，基于在通用设计平台和运行环境上开发能量协调控制策略，实现配网、分布式可再生能源发电、储能装置、充电设施之间能量的互动融合和灵活调配。系统在保障变压器安全运行前提下进行优化调控，有效消除峰谷差、平滑负荷，短时柔性扩容，提高电力设备运行效率、补偿负荷波动。在不允许对电网送电的情况下还可以通过调节光伏发电、储能充电、调节充电桩等方式，有效防止逆功率。

图5 能量管理策略

3.3 有序充电

有序充电策略主要根据负荷允许容量变化来进行充电许可或充电功率控制，采用先到先充或权限优先等策略，保障电网运行稳定。系统实时监测变压器负荷率，计算变压器剩余容量，结合充电需求和储能系统放电容量对充电进行动态控制，包括：用户权限识别、充电行为统计、充电功率控制、允许/禁止新增充电、调整充电价格等方式来引导用户充电需求，培养用户充电习惯，提高电网对充电的友好度和容纳能力。

图6 有序充电管理

3.4 充电运营管理

安科瑞充电运营管理平台是基于物联网和大数据技术的充电设施管理系统，可以实现对充电桩的监控、调度和管理，提高充电桩的利用率和充电效率，提升用户的充电体验和服务质量。用户可以通过APP或小程序提前预约充电，避免在充电站排队等待的情况，也能为充电站提供更准确的充电需求数据，方便后续的调度和管理。平台支持扫码/刷卡充电、寻桩导航、订单管理、充电桩监控、收益分析等功能。

图7 充电运营管理

4 充电桩设备

安科瑞AEV200-DC240M分体式直流充电柜采用为一柜四桩设计，单桩大充电功率240kW，充电电压150V-1000V，单桩大电流250A，满足用户快速充电需求。

图8 AEV200-DC240M充电柜以及AEV200-DC250AS直流充电桩

除了分体式充电桩外，公司还提供160kW、120kW、80kW、60kW、30kW直流充电桩以及7kW交流充电桩，满足各种场合的充电要求。

充电桩产品符合NB/T 11305.2-2023《电动汽车充放电双向互动 2 部分:有序充电》要求，有序充电管理系统、有序充电设备、用户交互功能、系统响应时间等均满足有序充电的要求。

在新的能源时代背景下，电力系统的转型已经成为全球范围内的共识。有序充电作为电动车充电管理的一种重要方案，正在受到了越来越多的关注。安科瑞电气股份有限公司在此背景下，提出了基于新型电力系统的有序充电解决方案，旨在为电动汽车的高效充电提供切实可行的技术支持。

电动汽车的迅猛发展，带来了充电设施建设的需求激增。充电设施的建设并非易事，尤其是在电网承载能力有限的情况下，如何保证充电过程中的电力供给与使用的有序性，成为了行业亟待解决的问题。安科瑞电气股份有限公司依靠其在电力仪表和电能管理系统方面的丰富经验，将有序充电管理解决方案作为其重要业务之一。

有序充电的基本理念是什么？其核心在于通过调控电网负荷，实现对充电电动汽车的合理排队与充电。这种方法不仅可以减少对电网的冲击，提高电网的稳定性还有助于降低用电成本。在这一过程中，安科瑞电气的电能管理系统扮演着至关重要的角色。它能够实时监测电流、电压等数据，并进行动态调整，以保证充电的有序进行。

有序充电方案的实施，不仅依赖于技术设备的成熟，还需要政策层面的支持。近年来，国家和地方政府不断推出一系列鼓励政策，以推动电动车产业的健康发展。例如，某城市已将电动汽车充电设施纳入了重点发展的基础设施，政策导向清晰，为安科瑞的解决方案提供了良好的实施环境。

在讨论有序充电方案时，不能忽视用户体验的问题。在传统充电模式下，无序充电常常导致充电等待时间过长，用户满意度降低。安科瑞的有序充电解决方案，通过的负载管理与资源分配，大幅度提升了用户的充电体验，将充电时间缩短至合理水平。这样的效果，使得电动汽车的充电变得不再是一个烦恼，而是可以高效安排的日常事务。

当然，有序充电不jinxian于提高充电效率，还为可再生能源的利用提供了更多可能。例如，太阳能和风能在发电过程中具有不稳定性，而有序充电则能够通过调节充电时间，利用电网“闲暇”的时段更有效地消纳这些可再生资源。安科瑞电气的电能管理系统能够与可再生能源发电系统相结合，为用户提供更加绿色、可持续的充电服务。

安科瑞电气在具体实践中，通过运维电力仪表以及多回路电能表，实时监控电网性能，并利用数据分析制定科学合理的充电计划。这一系列技术支持，确保了有序充电的流畅执行，使得充电端与电网之间形成了良好的互动生态。相较于传统的充电方式，这一点尤为突出。

作为企业的一部分，安科瑞电气也在积极参与各类新型电力系统的研究与试验。例如，在某些项目中，企业不仅提供充电桩和相关设备，还参与到充电运营及系统优化的工作中。这种全方位的服务模式，正是安科瑞电气在市场竞争中胜出的关键所在。

有序充电的推广实施并非一帆风顺。市场对新方案的接受程度，以及基础设施建设的滞后性，常常成为推进的瓶颈。对此，安科瑞电气积极与城市政府、充电设施运营方沟通协作，共同推动有序充电网络的建设。正是基于这样积极的市场应变能力与产业整合，安科瑞电气不断巩固其在电力领域的领导地位。

消除充电焦虑，提升用户体验的，安科瑞电气也在探索未来的智能充电解决方案。例如，通过物联网技术，实现智能充电管理，提升电动汽车充电的效率与便捷性。越来越多的电动车用户表示，他们乐于选择那些具备有序充电方案的充电网络，因为这为他们的出行带来了更多便捷。安科瑞电气的平稳发展，就是行业未来趋势的缩影。

而言，基于新型电力系统的有序充电解决方案正迎合了当今社会的需求，展示了先进技术与电力管理的完美结合。安科瑞电气股份有限公司凭借其丰富的行业经验及技术积累，正在不断推动这一解决方案走向更广阔的未来。选择我们的产品，便是选择了更高效、更环保的电动未来。