6月2日，設立在中國電力科學研究院的國家電網(wǎng)有限公司配電網(wǎng)運維管控中心大廳里，電動自行車智慧充換電網(wǎng)絡及安全充電監(jiān)測管控平臺（以下簡稱“電動自行車智慧充換電網(wǎng)絡平臺”）升級到3.0版本，實現(xiàn)平臺增容，為進一步推廣做好準備。
據(jù)統(tǒng)計，我國電動自行車保有量接近4億輛，年增量突破4000萬輛，每日充電次數(shù)超過1億次。受產品質量安全不過關、違規(guī)改裝改造、停放充電不規(guī)范等多重因素影響，電動自行車火災事故時有發(fā)生。
如何通過技術手段，在滿足居民便捷充電需求的同時，實現(xiàn)充電行為有序管控、安全隱患智能識別與處置？為解決這一問題，中國電科院構建平臺、創(chuàng)新模式、制訂標準，支撐構建全國“充電服務一張網(wǎng)、安全數(shù)據(jù)一片云”，保障電動自行車充電安全。
解決難題研發(fā)電動自行車智慧充換電網(wǎng)絡平臺
5月19日，電動自行車智慧充換電網(wǎng)絡平臺正式接入公司配電網(wǎng)運維管控中心。該平臺實現(xiàn)了所有接入充電行為的數(shù)據(jù)化、可視化，可實時追蹤、分析充電電氣參數(shù)以及充電時長、設備溫度、能耗、異常停止充電等參數(shù)，具有故障充電器定位、不良電池預警、蓄電池與充電器電壓不匹配等隱患分析功能。
電動自行車智慧充換電網(wǎng)絡平臺由中國電科院聯(lián)合國網(wǎng)江蘇智慧能源雙創(chuàng)科技園孵化企業(yè)合作開發(fā)，是實現(xiàn)充電樁遠程配置、設備分組和充電相關業(yè)務的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、統(tǒng)計分析、運營決策、營業(yè)服務及分級調度管理的綜合分析管控系統(tǒng)。
2018年12月，電動自行車智慧充換電網(wǎng)絡平臺開始試運行。2019年4月，大量設備樁號出現(xiàn)不穩(wěn)定情況，特別是大規(guī)模施工安裝時，鄰近站點設備互相“串網(wǎng)”，給站點編組和施工帶來很大困難，也導致大數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計很不穩(wěn)定。
“經過排查，我們發(fā)現(xiàn)，單一節(jié)點掉線后，無線網(wǎng)格持續(xù)連接導致功耗升高，可以采用高度模塊化硬件設計和霧狀無線自適應組網(wǎng)方式解決，同時保障數(shù)據(jù)正常傳輸。相比于藍牙等傳輸方式，這種組網(wǎng)傳輸方式更為穩(wěn)定，更易在住宅小區(qū)、商業(yè)區(qū)、地下停車庫等空間較小或空間不規(guī)則的環(huán)境靈活安裝和部署。”中國電科院配電技術中心先進配電研究室副主任段祥駿說。
為了讓系統(tǒng)支持海量設備連接，研發(fā)團隊采用動態(tài)負載均衡算法、彈性伸縮集群、消息規(guī)則引擎等技術，實現(xiàn)了百萬級設備在線連接、十萬級消息并發(fā)、億級消息流轉、毫秒級消息推送，大幅提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。
試點應用服務城市公共治理“數(shù)字化”
5月21日，在江蘇昆山市巴城鎮(zhèn)，蘇州市消防安全“331”治理機制領導小組辦公室副主任李欽收到一條短信：“湖畔林語小區(qū)47號充電口溫度過高，已緊急斷電。”與此同時，電動自行車車主和小區(qū)物業(yè)管理人員的手機和計算機終端上也收到了相同的信息。公司配電網(wǎng)運維管控中心大廳的電動自行車智慧充換電網(wǎng)絡平臺也顯示了相關情況。在部署在巴城鎮(zhèn)集成指揮中心的蘇州電動自行車智慧充換電網(wǎng)絡平臺上，所有鎮(zhèn)屬智慧充電樁的實時工作狀態(tài)、充電關鍵參數(shù)、配電網(wǎng)絡狀態(tài)、能耗計量數(shù)據(jù)、地理位置信息、隱患故障分析、站點活躍度以及節(jié)能減排指數(shù)、資產設備管理等數(shù)據(jù)一目了然。
蘇州電動自行車智慧充換電網(wǎng)絡平臺是中國電科院電動自行車智慧充換電網(wǎng)絡平臺成果轉化和城市部署的先行試點。從2018年12月啟動試點至今，平臺完成了區(qū)、鎮(zhèn)多級聯(lián)動中心接入，已在蘇州市社區(qū)、街道、學校、醫(yī)院、企事業(yè)單位和城市公共區(qū)域部署。
“以前的插座只能充兩輪車，三輪車和小區(qū)四輪市容管理電動車充不了，現(xiàn)在這個問題解決了。只要在網(wǎng)絡平臺上設置參數(shù)下發(fā)，智慧充電站點就可以為兩輪、三輪、輕型四輪電動車充電。”蘇州市渭塘鎮(zhèn)翡翠家園社區(qū)主任闕忠偉說。這個社區(qū)智慧充電站點的使用量，從2018年12月試點開始時的每月幾十次增加到了現(xiàn)在的每月一萬余次。
電動自行車智慧充換電網(wǎng)絡平臺在便民安全充電服務、電網(wǎng)可調負荷管理、車身隱患檢測、安全隱患處理、預警扭轉和網(wǎng)格聯(lián)動等方面發(fā)揮了獨特作用。此外，平臺在各品牌充電設備品質、用戶充電軌跡、用戶體驗反饋、站點活躍度、電池類型占比，甚至人口流動、區(qū)域經濟活躍度等方面提供了研判依據(jù)，服務城市公共治理“數(shù)字化”，降低社會治理成本。
截至5月31日，蘇州電動自行車智慧充換電網(wǎng)絡平臺累計為居民提供安全充電服務85萬余次，智能處置各類安全隱患600余次，其中重大隱患68次，無一例充電不當引發(fā)的火災事故發(fā)生。目前，該網(wǎng)絡平臺已經與蘇州市城市社會綜合治理聯(lián)動中心、安監(jiān)消防平臺以及智慧城市大數(shù)據(jù)平臺互通，應用落地成熟，具有全國范圍的可復制性。
制訂標準形成電動自行車充電設施技術規(guī)范
2020年12月，《電動自行車集中充電設施技術規(guī)范》國家標準形成征求意見稿。這是中國電科院參與制訂的國家標準，是在區(qū)域性團體標準應用的基礎上開展的普適性技術場景研究與應用。
“保障電動自行車充電安全，充換電設備標準統(tǒng)一規(guī)范至關重要。我們了解到，部分地區(qū)安裝的集中充換電設施技術落后、使用不便、服務缺失、維護不善。這些充換電設施本身就有很大的安全隱患。”中國電科院配電技術中心先進配電研究室主任段青說。
2018年，中國電科院啟動了電動自行車充換電行業(yè)的技術標準制訂工作。在蘇州市消防安全“331”治理機制領導小組辦公室協(xié)調下，中國電科院與合作開發(fā)企業(yè)作為主要起草人，發(fā)布了《電動自行車交流充電設施》《電動自行車直流充電設施》兩項蘇州市質量檢驗認證協(xié)會團體技術標準。兩項技術標準在設備電氣間隙和爬電距離等方面進行了精心設計，從源頭上確保充電設施安全，從根本上避免電動自行車充電行業(yè)粗制濫造、標準不一的亂象，促進行業(yè)的健康有序發(fā)展。
“電動自行車戶外充電設施將是一個覆蓋全國的海量配用電終端。”段青說，“下一階段，我們將依托逐步完善的標準體系，借助國網(wǎng)江蘇智慧能源雙創(chuàng)科技園、國網(wǎng)電商公司和英大產業(yè)基金等平臺，加強對充電大數(shù)據(jù)的挖掘分析，逐步建設總部級、地市級、站級全域聯(lián)網(wǎng)，使城鄉(xiāng)電動自行車智慧充換電網(wǎng)絡成為名副其實的‘充電無憂網(wǎng)’。”
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