随着新能源汽车的快速普及，电动车用户对社区充电的需求激增。传统的无序充电方式不仅在高峰时段存在过载电网的风险，还会干扰居民的电力供应。因此，有序充电的概念应运而生，彻底改变了电网管理，提高了新能源汽车充电的效率、智能化和组织性。

有序充电是指通过经济或技术手段引导和控制电动汽车充电的做法。其目标是在满足电动汽车充电需求的同时，实现电网负荷曲线的“削峰填谷”。通过这样做，它减少了对额外发电能力的需求，确保电动汽车产业与电网之间的和谐发展。

因此，有序充电是一种智能充电方式，它优化了充电桩的调度，考虑了电网负荷、充电需求和电价等因素。

在应用方面，公共充电站、工业园区、高速公路等场景通常由于使用的时间敏感性需要快速、高功率充电。相比之下，住宅区和工作场所停车场在充电时间上提供了更多的灵活性。这些后者场景非常适合实施有序充电，因为用户通常对充电的需求不那么紧迫。

电网负荷优化：有序充电可以优化电网负荷，实现削峰填谷，不仅有效减轻电网高峰时段的供电压力，降低电网负荷波动，还能满足用户正常的生产和生活需求，实现电力负荷的平稳过渡，提高电力系统的稳定性和安全性。

高效能量管理：与传统充电桩的固定输出功率相比，有序充电桩的输出功率可以在一定范围内灵活调整。这种适应性使得能量利用更加高效，满足多样化的充电需求。

硬件转型

车辆唤醒模块：确保所有充电车辆都配备唤醒模块，这是有序充电的前提。

通信接口和协议：充电桩必须配备能够传输控制信息的通信接口和协议。硬件可能需要进行修改以支持更高效的数据交换。

能源路由器：能源路由器使负载管理功能和远程中断能力成为可能，促进本地与基于云的平台之间的通信。

站区的最佳充电：在固定的使用电价模型下，通过电表远程控制充电桩，以最小化经济成本。

智能充电以优化站点：通过调整运营价格，用户被激励选择非高峰充电时段，从而确保充电过程的稳定性。

智能充电以优化网络：这种方法需要复杂的优化算法来平衡电网稳定性、新能源消耗和电力系统的经济可行性。

平台建设

智能服务平台：为充电站建立智能服务平台提供端到端支持，从规划和管理到日常运营，从而提升充电服务的整体质量和效率。

政策支持与技术成熟度

政策支持：国家和地方政府应继续出台促进智能有序充电以及车网互动（V2G）的政策。

成熟技术：随着技术的进步，例如电池技术和电动汽车充电技术的改善，有序充电将变得更加高效和经济。

影响智能有序充电的因素

电网负荷特性因地区而异：例如，在中国上海，夏季峰值电力需求显著增加，给电力供应带来压力。因此，对车辆与网络互动的灵活性需求巨大。

电价政策：各地的电价政策对智能有序充电的实施有重要影响。上海的分时电价，因其显著的峰谷价差，有效地鼓励了电动车主参与电网平衡活动。

充电基础设施的布局：充电基础设施的布局需要与电网规划相协调。在《上海市充电（更换）设施第十个五年发展规划》中，上海已明确充电基础设施的建设目标和布局，要求到2025年，城市的充电基础设施应满足125万辆新能源电动车的需求。

充电设施的智能化水平：智能有序的充电要求充电设施具备高水平的智能，并实现与电网的实时互动。上海推动电动汽车基础设施的互联互通，提高充电设施的智能化水平和协同控制能力。

用户行为和需求 不同地区的用户在充电行为和需求上有所不同。智能有序的充电需要考虑用户的充电习惯和需求。上海的电动车主充电时间往往集中。如果与电网的高峰负荷期重叠，将会对电网的安全运行产生影响。

政策支持和激励机制：政策支持和激励机制对智能有序充电的推广非常重要。通过政策文件，上海实施了分时电价政策，并持续开展电力需求响应，为车辆与网络之间的互动提供了条件。

技术标准和规范：统一的技术标准和规范是智能有序充电实施的基础。例如，中国上海发布了《电动汽车智能充电桩智能充电和互动响应的技术要求》，规定了电动汽车智能充电桩智能充电和互动响应的适用场景、一般要求、智能充电要求、互动响应要求和平台互动要求。

安全性和可靠性 智能有序的充电需要确保充电过程的安全性和可靠性。在上海的车网互动实践中，各类公共和居民充电及更换设施的响应能力得到了验证，并且可以获得相当可观的收益。

经济分析：经济是大规模推广智能有序充电的关键因素。上海的车网互动经济分析表明，各类公共和居民充电及更换基础设施具备响应能力，并且能够获得可观的收益。

有序充电与无序充电的区别

有序充电和无序充电之间的主要区别在于电动汽车的充电行为是否得到管理和规范，以实现更合理和高效的电力使用。以下是它们之间的具体区别：

充电管理

有序充电：通过技术手段和经济措施，引导和控制电动车在最合适的时间充电。这通常涉及使用智能充电控制系统，根据电网负荷和电价波动优化充电时间和功率。

无序充电：电动车的充电时间完全由车主自行决定，没有统一的管理策略，这可能导致电力资源的浪费或在高峰负荷期间电网的不稳定。

电网影响

有序充电：通过在低电力需求期间安排充电，可以帮助降低电网的负荷峰值，减轻电力系统的压力，并增强电网的稳定性和可靠性。

无序充电：可能加剧峰值负荷需求，增加电网负担，并可能推高发电成本和基础设施投资。

经济效益

有序充电：通过在低电价期间充电，用户可以节省充电成本。此外，它还可以提高电网设备的利用率，从而有助于降低长期的整体电力供应成本。

无序充电：用户在电价通常较高的高峰时段充电可能会导致电费增加。

技术应用

有序充电：这依赖于先进的物联网技术和智能电网战略，例如充电桩的自动调整、用户充电计划的预约和调整等。

无序充电：不需要专业技术干预，因为充电决策完全由用户驱动。

有序充电的研究现状

中国的研究

在中国，随着电动车的快速发展，相关研究也在加深。目前的努力集中在：

基于价格的负荷管理：利用电价激励在低电网负荷期间鼓励充电，从而平滑负荷曲线。

用户中心服务：优先考虑用户的充电需求，例如时间和电量偏好。这包括扩展快充和慢充站的网络，并通过智能管理系统提供个性化的充电解决方案。

基础设施规划：考虑到电动车（EV）的未来发展趋势，合理规划充电设施的布局和容量。例如，根据该地区电动车的数量、充电需求等因素，进行充电桩的布局和规划，以提高充电桩的利用率。然而，仍然存在一些挑战，例如技术标准不一致、用户参与度低以及多方利益相关者之间的协作管理复杂。

国外研究进展

目前，国外在多目标优化约束下充电设施的有序充电控制策略方面获得了一些先进经验和研究成果。一些国家通过智能电网技术和先进的充电管理系统，实现了对电动汽车充电的有效控制和优化，利用大数据分析和预测模型动态调整充电参数。此外，正在进行的研究集中在开发创新的充电技术，如无线充电和快速充电，以满足多样化的用户需求。

车辆与电网互动及有序充电

近年来，国家和地方政府出台了众多政策，以增强充电基础设施中车网互动能力。电网企业也在积极探索新能源汽车与电网之间互动的具体实践。

整车网络之间的互动将经历几个阶段，从最初不考虑对电网影响的无序充电模式，到交通网络与电网的深度融合。考虑到支持政策、用户习惯、技术状态、产业生态等因素，在至少三年内，有序充电（V1G）是最具商业可行性的方案，站点改造方案也将以此作为实施目标。

从确保电网安全的角度，该方案提出了有序充电站的建设方案，重点关注硬件设备的改造、规章制度和运营策略以及信息平台。通过整合配电网络、充电桩、车辆和电池，这些站点能够有效地进行有序充电操作。

有序充电桩

定义有序充电桩，它不同于传统7 kW交流充电桩的固定输出功率。有序充电桩的输出功率范围为1.3 kW到7 kW。整个项目以国家电网的智能能源系统为主站。在不改动电网且不影响社区居民正常用电的情况下，按照“先到先充、预约充电”的原则制定有序充电方案。有序充电桩的“聪明”之处在于，一旦社区的用电负荷过大，充电桩将根据主站的控制策略调整充电时间顺序或自动降低输出功率，以优先确保居民的正常生活用电。同时，充电桩还可以根据智能充电策略在低电价期间独立充电，从而降低充电成本，节省业主的等待时间。

与普通充电桩的区别：有序充电桩具有排队机制，根据用户的需求分配电动车的充电时间，减少车辆在充电过程中的等待时间，提高充电效率。普通充电桩缺乏这一机制，可能出现的拥堵问题需要车主自行解决。

用户友好的功能：有序的充电桩提供实时信息，例如等待车辆的数量和桩的可用性，使用户能够更有效地规划充电。

普通充电桩的局限性：普通充电桩缺乏排队系统，导致等待时间较长和充电时间不可预测，用户需要依赖个人判断或外部帮助。