本書主要分為8章, 內(nèi)容包括車樁網(wǎng)協(xié)同互動(dòng)技術(shù)概述、車樁網(wǎng)數(shù)據(jù)清洗技術(shù)、車樁網(wǎng)數(shù)據(jù)建模技術(shù)、車樁網(wǎng)多源數(shù)據(jù)融合的充電需預(yù)測(cè)技術(shù)、車樁網(wǎng)協(xié)同的充電設(shè)施規(guī)劃技術(shù)、車樁網(wǎng)協(xié)同的電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)控技術(shù)、車樁網(wǎng)協(xié)同的快充站運(yùn)營(yíng)技術(shù)、車樁網(wǎng)協(xié)同互動(dòng)示范工程。
前言
近年來(lái),電動(dòng)汽車以其節(jié)能、減排、低碳、環(huán)保的巨大優(yōu)勢(shì),成為汽車發(fā)展的新趨勢(shì)。預(yù)計(jì)到2030 年,我國(guó)電動(dòng)汽車保有量將超過(guò)8000萬(wàn)輛,一方面,電動(dòng)汽車出行過(guò)程中消耗電池中的電能,出行結(jié)束后需要借助充電樁接入電網(wǎng)充電,而通過(guò)改變不同站點(diǎn)的充電價(jià)格,可以引導(dǎo)電動(dòng)汽車用戶前往不同的站點(diǎn)充電,電動(dòng)汽車成為電網(wǎng)的移動(dòng)負(fù)荷;另一方面,電動(dòng)汽車在接入電網(wǎng)過(guò)程中能夠改變充電功率甚至向電網(wǎng)反饋電能,成為支撐電網(wǎng)運(yùn)行的可調(diào)節(jié)資源?梢(jiàn),電動(dòng)汽車的發(fā)展將會(huì)給電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)深刻影響。
充電基礎(chǔ)設(shè)施是電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展的基礎(chǔ)和保障,經(jīng)過(guò)十多年的建設(shè)與推廣,我國(guó)已建成全球充電設(shè)備數(shù)量最多、覆蓋面積最大、服務(wù)車型最全的充電設(shè)施網(wǎng)絡(luò)。截至2023 年6 月,我國(guó)已建設(shè)公共充電樁214.9 萬(wàn)臺(tái),其中直流充電樁90.8 萬(wàn)臺(tái)、交流充電樁124.0 萬(wàn)臺(tái),從2022 年7 月到2023 年6 月,月均新增公共充電樁約5.2 萬(wàn)臺(tái)。但相比未來(lái)電動(dòng)汽車快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)而言,電動(dòng)汽車用戶仍存在充電里程焦慮的問(wèn)題,充電基礎(chǔ)設(shè)施仍存在布局不夠完善、結(jié)構(gòu)不夠合理、利用不夠均衡、運(yùn)營(yíng)不夠高效等問(wèn)題,電網(wǎng)則逐漸暴露出局部區(qū)域配電網(wǎng)電能質(zhì)量差、承載力不足的問(wèn)題。
因此,為更好地支撐電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,需要未雨綢繆,開展電動(dòng)汽車、充電樁、電網(wǎng)的多方統(tǒng)籌規(guī)劃與運(yùn)營(yíng)管理,進(jìn)一步構(gòu)建高質(zhì)量的充電基礎(chǔ)設(shè)施體系,促進(jìn)電動(dòng)汽車消費(fèi)和制造業(yè)發(fā)展,助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)。
本書從規(guī);妱(dòng)汽車、充電基礎(chǔ)設(shè)施、配電網(wǎng)統(tǒng)籌發(fā)展、協(xié)同運(yùn)營(yíng)的發(fā)展要求入手,從車樁網(wǎng)協(xié)同互動(dòng)的規(guī)劃方法、協(xié)調(diào)管控技術(shù)、高效運(yùn)營(yíng)策略、工程實(shí)踐案例等方面展開,全面介紹了車樁網(wǎng)協(xié)同互動(dòng)的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用。第1 章介紹了車樁網(wǎng)協(xié)同互動(dòng)的基本概念、發(fā)展歷史與典型應(yīng)用場(chǎng)景,第2 章介紹了車樁網(wǎng)多源數(shù)據(jù)融合下的充電行為溯因分析與充電需求預(yù)測(cè)方法,第3 章介紹了車樁網(wǎng)協(xié)同建模與規(guī)劃方法,第4 章介紹了面向車樁網(wǎng)數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)分類、數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)清洗、異常數(shù)據(jù)檢測(cè)與修正技術(shù),第5 章介紹了車樁網(wǎng)數(shù)據(jù)建模方法,第6 章介紹了車樁網(wǎng)協(xié)同的電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)控技術(shù),第7 章介紹了車樁網(wǎng)協(xié)同的城市公共快充站運(yùn)營(yíng)技術(shù),第8 章介紹了國(guó)內(nèi)外車樁網(wǎng)協(xié)同互動(dòng)的示范應(yīng)用案例及成效。
本書內(nèi)容是編者團(tuán)隊(duì)以及國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司在車樁網(wǎng)協(xié)同互動(dòng)領(lǐng)域多年來(lái)科研成果的總結(jié),本書在編寫過(guò)程中,得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“高效協(xié)同充換電關(guān)鍵技術(shù)及裝備”(2021YFB2501600)的大力支持,在此深表謝意。同時(shí),也要感謝江蘇省電機(jī)工程學(xué)會(huì)、江蘇省動(dòng)力及儲(chǔ)能電池標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)的大力支持,感謝江蘇省電力試驗(yàn)研究院有限公司的出版資助。
希望通過(guò)本書,使廣大讀者對(duì)車樁網(wǎng)協(xié)同互動(dòng)涉及的數(shù)據(jù)處理、預(yù)測(cè)規(guī)劃、運(yùn)營(yíng)管控與工程實(shí)踐有全面的了解,并期待得到同行的寶貴建議和意見(jiàn),為下一步深化推廣應(yīng)用車樁網(wǎng)協(xié)同互動(dòng)技術(shù)提供有益的幫助,共同推進(jìn)我國(guó)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展。
由于編寫時(shí)間倉(cāng)促,編者水平有限,書中難免有疏漏和不足之處,懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
編者
2023 年7 月
目錄
前言
第 1章 車樁網(wǎng)協(xié)同互動(dòng)技術(shù)概述 1
1.1 基本概念與發(fā)展歷史 1
1.2 典型應(yīng)用場(chǎng)景 7
1.3 本章小結(jié) 9
第2 章車樁網(wǎng)多源數(shù)據(jù)融合的充電需求預(yù)測(cè)
技術(shù) 10
2.1 多源數(shù)據(jù)融合特征辨識(shí)與提取 10
2.2 充電行為溯因分析 28
2.3 充電需求預(yù)測(cè)方法 32
2.4 本章小結(jié) 46
第 3章 車樁網(wǎng)協(xié)同的充電設(shè)施規(guī)劃技術(shù) 47
3.1 車樁網(wǎng)協(xié)同建模方法 48
3.2 充電設(shè)施協(xié)同規(guī)劃方法 56
3.3 充電設(shè)施多階段規(guī)劃方法 68
3.4 本章小結(jié) 81
第 4章 車樁網(wǎng)數(shù)據(jù)清洗技術(shù) 83
4.1 車樁網(wǎng)數(shù)據(jù)分類 83
4.2 數(shù)據(jù)清洗技術(shù) 89
4.3 異常數(shù)據(jù)檢測(cè)與修正技術(shù) 92
4.4 多源數(shù)據(jù)融合技術(shù) 97
4.5 本章小結(jié) 98
第 5章 車樁網(wǎng)數(shù)據(jù)建模技術(shù) 99
5.1 數(shù)據(jù)模型概念 99
5.2 數(shù)據(jù)建模技術(shù) 102
5.3 車樁網(wǎng)協(xié)同運(yùn)行數(shù)據(jù)建模 109
5.4 本章小結(jié) 116
第 6章 車樁網(wǎng)協(xié)同的電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)控技術(shù) 117
6.1 新型配電系統(tǒng) 118
6.2 電動(dòng)汽車協(xié)同調(diào)度方法 123
6.3 廣義儲(chǔ)能協(xié)同調(diào)度方法 139
6.4 本章小結(jié) 151
第 7章 車樁網(wǎng)協(xié)同的城市公共快充站運(yùn)營(yíng)技術(shù) 153
7.1 城市公共快充站運(yùn)營(yíng)框架 153
7.2 交通出行鏈仿真模型 154
7.3 快充站運(yùn)營(yíng)價(jià)格優(yōu)化模型 159
7.4 實(shí)證分析 165
7.5 本章小結(jié) 175
第 8章 車樁網(wǎng)協(xié)同互動(dòng)示范工程 176
8.1 國(guó)外車樁網(wǎng)協(xié)同互動(dòng)示范應(yīng)用 176
8.2 國(guó)內(nèi)車樁網(wǎng)協(xié)同互動(dòng)示范應(yīng)用 187
8.3 本章小結(jié) 201