简析住宅小区有序充电价格响应的电动汽车有充电策略

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：在住宅小区传统建设模式下，充电桩安装难、配套投资大，严重阻碍了充电桩在小区内进行普及使用。为解决该问题，本文首先调研了住宅小区内的电动汽车用户的出行习惯和充电特点，提出了分时电价响应和动态服务价响应两种有序充电模式，然后以用户充电费用较低为目标建立了数学模型，并引入特别小区配电变压器容量的惩罚因子，之后利用改进粒子群算法，仿真分析在无序充电、分时电价响应有序充电、动态服务价响应有序充电三种方式下的负荷波动性。算法仿真后，证明了所提出充电策略的正确性、有效性。之后，针对住宅小区公共、个人停车位充电桩，提出了住宅小区停车位安装充电桩响应有序充电建设方案，为今后住宅小区电动汽车实际应用充电提供了指导建议。

关键词：电动汽车;住宅小区；分时电价响应；动态服务价;有序充电策略

0引言

国家在加快电动汽车充电基础设施建设的指导文件《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》中明确，住宅小区配建停车位时要同步建设充电设施或预留充电桩建设安装条件。但调查发现，小区物业部门担心安全责任准宅小区业主安装充电桩仍存在较多困难、物业不配合、报装以及接电难度大等情况。在住宅小区电动汽车规模化发展的基础上，小区安装充电桩数量将进一步增多。以山东省某市为例，约有1万个小区，每个小区变压器、高低压电缆等配套设施设备、施工费按30万元/台粗略估计，假设增容或新上5台变压器及配套设施用于小区充电桩充电使用，预计配套电源投资达到150亿元。全国耗资可能需要上万亿，投资成本数额巨大。并且在普遍的老旧小区，普遍因位置紧张、地方协调关系复杂，配电设施扩建改造非常困难。短时间内,无法实现该目标和要求,迫切需要在原有配电设施不改造的前提下，研究一种科学有效、合理有序、投资少见效快、可持续发展的住宅小区电动汽车有序充电策略[1-2]。国家在《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》中明确，住宅小区内要积极推广建设有序慢速充电桩。文献［3-4］提出在原有配电设施不增容、不升级改造的前提下,利用谷时段充电,从而获取充电费用较低的有序充电方法。文献提出一种无需集中式通信系统实时监测控制的分布式电动汽车有序充放电策略。实际生活中，更需要以主动引导方式,鼓励电动汽车用户能够充分、主动响应充电价格参与有序充电策略。文献提出用户充电成本和电动汽车充电起始时间两个目标相结合为较优的充电控制策略。文献考虑充电站运营收益，以电网分时电价动态引导，建立有序充电模型。通过调整电动汽车充电时间和预测充电负荷，使得客户充电成本较低，建立有序充电模型。利用启发式算法，综合客户充电成本和负荷曲线较优为目标，建立有序充电模型。文献利用原有专变冗余容量,建立由专变用户、充电站运营商和电动汽车用户的三层有序充电