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让杭州全电公交车“吃饱吃好”

作者:张蕾 来源:国家电网报 发布时间:2021-04-27 浏览:次
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4月15日21时,浙江省杭州市的交通晚高峰结束后,杭州公交集团公交车司机高明将电动公交车缓缓驶入位于拱墅区的石塘智能公交充电站(简称石塘充电站)。当晚,400多辆公交车像回巢的鸟儿一样,纷纷停到充电车位上。

这个月,高明轮到值“两头班”,负责早晚两个高峰时段的行驶工作。进站、倒车、熄火,高明将车稳稳停进车位。随后,站内工作人员立即打开车身后的充电阀门,将充电枪插入电动公交车的充电口。

当晚,戴咏夏来到充电站开展例行检查时,与高明寒暄起来:“和‘新伙计’一起工作习惯吗?”戴咏夏是杭州供电公司所属杭州新能源汽车公司的员工,他口中的“新伙计”是高明驾驶的电动公交车。“好着呢!操作起来很轻松。这不,我一下班就带它来‘食堂’了!”高明会心一笑。这个新建的石塘充电站,因为谐音,被司机师傅笑称为电动公交车的“食堂”。

高明的“老朋友”下岗了

高明做公交司机已经12年了。1月份,杭州市区公共交通实行新能源车全覆盖,高明那跑起来冒着烟的“老朋友”——燃油公交车不得不退休。高明也成为杭州最后一批换上电动公交车的司机。一开始,他不以为然:“电动公交车充电站离我家太远了,还得排队充电,还是‘老朋友’有感情。”

1月份的杭州,天气阴寒湿冷。连续好几天,高明在公用电动公交充电站给车充电时都看到一个小伙子对着充电桩入神地观察这观察那。一天,排队充电的间隙,高明和小伙子聊了起来。原来,小伙子名叫戴咏夏,是杭州新能源汽车公司的业务技术员,领命筹建全国最大规模的电动公交充电站——石塘充电站。这几天,他在公交充电站是想收集公交车的充电需求,保证建成的新站能让电动公交车“吃得饱、吃得好”。

“我每天下班给公交车找充电车位都需要排很久的队,有时还要跑好几个公共充电站。常常是光排队就要浪费1个小时。”高明说。

“和高师傅有一样烦恼的公交司机不在少数。我们希望等石塘充电站投用后,这一情况能得到改善。”杭州市公交集团副总经理叶勤松也加入了他们的聊天。

今年,杭州市区4500辆公交车全部实现了新能源化,杭州市区进入全电公交时代。然而,车多桩少的问题也凸显出来。在这座公共交通与能源供需体系密切耦合的先行站的建设过程中,该充电站的用电问题让戴咏夏挠起头来。

从99分跨到100分

石塘充电站的目标装机容量超过2万千伏安,相当于20个大型居民小区的用电容量。但如果上级电源仅靠110千伏康桥变电站供电,当充电站充电负荷与居民用电负荷叠加时,石塘片区配网就有超负荷风险。

“400辆公交车同时快充的充电负荷会不会影响周边区域居民的正常用电?”充电站整体方案设计之初,戴咏夏和设计人员就面临着这一难题。

如果可以精准控制智慧充电桩,避过晚上居民用电高峰期,然后再全功率保障电动公交车充电,不就能解决这个问题了?

有了思路,戴咏夏和开发团队成员一鼓作气,把更加“高智商”的软硬件控制系统同步策划设计了起来。随着施工进程的推进,石塘充电站内304个充电桩都装上了负荷响应控制器。

负荷响应控制器安装好后,测试过程又出现了问题。充电桩上的负荷响应控制器暂时只能达到秒级响应速度,这一速度达不到故障紧急情况无感切负荷的预期。

此时,距离全站投运的时间已不足1个月,开发团队有些为难。有人发表意见:“这么短的时间内要完成浙江高弹性电网智慧调度平台联调实时智慧调度任务,还要把响应速度从秒级响应提升到毫秒级响应,就像从99分跨到100分,要投入大量精力才能实现!”

这一想法被戴咏夏否决:“如果不能实现瞬时响应,电网承受能力差,情况严重时甚至可能导致电网崩溃,这是0和1的区别!”

于是,戴咏夏和团队成员吃在站内、住在站内,几易算法,不断优化程序、修改指令,测试了一遍又一遍,终于在全站投运两周前实现了不同时段的公交充电功率的毫秒级精准实时在控。石塘充电站的智慧充电系统接入浙江高弹性电网智慧调度平台联调后,可以根据周边居民用电情况,弹性分配充电功率,实现电动公交车高峰期让电于民、低谷期快速充电。

1月15日,石塘智能公交充电站初步建成通电,可以满足400余辆公交车停放、充电、保养、维修等服务需求。该站由杭州供电公司与杭州市城市建设投资集团有限公司合作建设运营。站内配置了401个充电停车位、304个充电桩,日充电量可达6万千瓦时,满负荷运行时,每天可减少城市碳排放量约28吨,每年将为杭州率先实现碳达峰、碳中和目标贡献城市碳减排近1万吨。

智慧调控优先居民用电

4月15日傍晚,戴咏夏匆匆扒拉了几口饭,就赶往石塘充电站。作为该充电站的主要技术负责人,3月29日石塘充电站投运以来,戴咏夏每天晚上都要去充电站值守。这天晚上,石塘充电站首次满负荷运行,他又迎来一个不眠夜。

石塘充电站占地6万平方米,相当于10个足球场大。从南一区走到南七区、北一区再走到北五区,戴咏夏穿梭在充电桩间,仔细检查车辆内置电源是否开启,充电桩显示屏状态是否正常、是否能够正常充电,整晚来回走了1万多步。

4月15日18时,在石塘充电站的值班监控中心,戴咏夏紧盯屏幕,实时掌握充电桩中有多少在充电、多少离线、多少发生了故障。“晚上6点到9点是居民用电高峰。我们运用智慧调控手段,把电让给居民先用,到晚上10点负荷尖峰过去了,再调增充电功率,保证公交车充满电。”戴咏夏一边为工作人员讲解操作原理,一边操作功率控制页面发出指令。

指令下达后,场地内400余辆公交车同时降为低功率充电。戴咏夏观察着公交车的充电情况,嘴角微微抿起,流露出既紧张又兴奋的神情。

4月16日,天微微亮,高明从戴咏夏手中接过车钥匙,对他说:“石塘充电站投运了,最高兴的就属我们公交司机了。下班后不用来回奔波找充电站,不用排队充电,节省了很多时间。”

行驶在熟悉的75路公交线路,高明在杭州拱墅区大街小巷接送市民。空闲时间,高明还申请当起了石塘充电站的兼职公交运维人员。这是杭州供电公司试点推行的充电站“1+1”联合运营模式,由公交公司兼职负责场地挪车、调度等工作。

“电动公交车比原来的燃油公交车稳多了,特别是起步阶段,噪声也小了很多,舒服!” 从半山乘坐公交车前往2千米外的菜市场买菜的市民陈大伯说。

在杭州,冒黑烟的公交车不见了。全电公交引领绿色出行,杭州市民“上班的路”“回家的路”也更加舒适了。

关键字:充电站

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