一．企业概况
中国电力科学研究院有限公司（简称中国电科院）创建于1951年，属国家电网直属研究单位，是中国电力行业的综合研究机构。其研究领域包括电力系统分析、高电压技术、自动化通信技术、新能源技术等，覆盖电力科学的多个方面。
建院七十年来，中国电科院推动电力科技进步，为电力工业提供技术支持，在特高压输电、大电网安全、新能源技术等领域取得显著成果。实现了在电网技术领域从“跟跑”到“领跑”的转变。获国家级科技奖励108项，拥有有效专利7247项，出版专著621部，发表学术论文9871篇。
二. 项目概况
随着能源转型的推进，风机和光伏等清洁能源的装机规模逐年增加。电动汽车充电等消费侧多样性行为使电力负荷预测和协调难度提高，源、网、荷的互动增加了电力系统波动，使得“双高”“双峰”特性更为明显，对电网稳定运行造成挑战。电动汽车与有源配电网的有序协调可以稳定电网波动。电动汽车作为分布式储能资源，通过有序充电技术、V2G技术，能降低峰值充电冲击，为电网提供调峰、新能源消纳等辅助服务，提升系统运行品质。
现存的电动汽车与有源配电网协同系统的问题：缺少电动汽车与有源配电网的整体仿真分析；人机交互界面功能不足，仅展示数据、参数，无法实时控制系统；优化调度模型及资源分配不够准确。
三．技术架构
设备层：
包括电动汽车机组控制系统和有源配电网设备，如配电网、分布式光伏、分布式电机、储能装置、电力联络线、变压器和用户负荷系统；
IO驱动层：
包括数据采集与传输单元和设备控制单元，基于系统提供的标准OPC、Modbus、101、103、104、IEC6185等接口，采集设备层的数据并传输到实时数据库层；设备控制单元包括设备控制器，执行能量管理层的调度方案，调控设备的运行状态。
实时数据库层：
包括紫金桥实时数据库数据处理模块、存储模块和算法模块。
数据处理模块负责对设备层采集到数据信息进行加工并传输至能量管理系统；数据存储模块对原始数据进行高保真存储，方便查询与调用，并将数据与能量管理系统和数字孪生系统的算法模型集成应用；
人机交互层：
包括人机交互界面和组态平台，采用紫金桥跨平台实时数据库专用的组态平台进行人机界面的开发，可实现人机界面中的图元设计、图形界面绘制、动画设计、关联实时数据、浏览实时画面，通过 图、表或曲线展示；界面涵盖关键设备操作，具备数据显示、状态、趋势图等功能，并将监测结果和调度指令提供给用户查看和交互。
四．核心功能
基于紫金桥跨平台实时数据库组件开发包SDK（C++）及电力专家提供的算法，开发并封装动态链接库，形成接口函数，再使用实时数据库脚本调用该接口，实现数据仿真和人机界面输出。
五．人机交互功能
5.1 拓扑结构
根据现场设备部署和网络架构，绘制系统拓扑图，形象生动地展示整个系统结构及关键节点的统计数据。
5.2 总貌
北京区域两个主园区的协同互动监控关键数据监控统计。
5.3 功率预测
以柱图，折线图等图形展示预测负荷、发电功率和电动汽车功率，系统提供功率预测按钮和输数据查询按钮。
5.4 优化调度
以柱图，饼图，折线图等展示功率变化的数据，并统计新能换消纳率、上网电量、负荷峰谷差；实时统计充电桩接入数量和未接入数量。
5.5 能效分析
以柱图、饼图等组件统计展示能效数据指标：本月累计发电和耗电量、年度光伏发电量、年度充电桩耗电量、年度报装负荷耗电量、每天每月的新能源消纳率（有序和无序）等指标。
5.6 充电站状态监控
实时监控充电桩的SOC（State of Charge，电荷状态）和功率以及启停状态。
六．项目总结
该系统在新能源及节能技术领域，采用数据驱动技术构建数字孪生体，模拟并优化能量管理系统的调度指令，增强了调度方案的合理性与实施性。它解决了现有系统中的整体仿真和人机交互缺陷，以及调度模型不足的问题。通过人机交互界面，可以直接对电动汽车与有源配电网系统进行可视化控制，增强控制的实时性与便捷性。
利用紫金桥实时数据库，配合其组态客户端功能，顺利实现了图元设计、图形绘制、动画设计等人机交互功能，并以多种方式（如图、表、曲线）展示监测结果和调度指令给用户。
系统实现了电动汽车与分布式光伏的高效交互，优化了园区充电桩参数，达到了降低充电成本和增加园区消纳能力的目标。