3.1.1 电动汽车典型聚合技术架构

电动汽车典型聚合技术架构可分为“云、管、边、端”技术架构、“云、群、端”技术架构、“单元级、系统级、SoS级”技术架构 ^[1] 。以下依次分析其技术特征。

（1）“云、管、边、端”技术架构

“云、管、边、端”电动汽车资源聚合技术架构自上而下分为四个部分，分别为云端平台（云）、传输管道（管）、边缘节点（边）和终端设备（端），如图3-1所示。利用边缘服务器在靠近终端信息来源的网络边缘执行数据处理，聚合分散资源，再通过传输管道，发送给云端平台，继而借助云计算对电动汽车资源集群进行调度，与电网调度中心及交易中心进行交互，并将优化指令下达给边缘服务器 ^[2-3] 。

终端设备：对电动汽车资源采集运行特性参数、负荷需求等实时信息，传递给边缘节点，并接收边缘服务器下达的调度指令。

边缘节点：通过在云端和终端之间设置一层边缘计算节点，将从终端接收的海量信息分割为更小与更容易管理的单元分别处理。通过边缘计算、数据预处理后将信息通过多种加密传输方式传递到聚合云平台。边缘节点可以加快信息处理的速度，降低延迟与带宽成本。目前，机器学习与边缘计算实现了很好的融合，进一步提高了数据处理的效率。

传输管道：传输管道包括光纤通道、局域网、5G、蓝牙、物联网等，为信息从终端和云端的传输提供了通信技术的支撑。

云端平台：云端平台是整个技术架构的决策中心，通过对数据清洗、分类、建模、存储等，生成云端动态聚合模型，然后与电力系统调度机构发布的调度信息和电力交易机构发布的市场信息互动，实现聚合需求侧灵活性资源参与电力系统运行与电力市场交易。

“云、管、边、端”电动汽车资源聚合技术架构形成了生态融合、安全通信、智慧边缘、终端感知四个横向维度的功能架构分层，并通过先进的安全通信技术将多层功能纵向交互打通，进行互感、互通、互知，实现了技术架构横向和纵向的融合。

（2）“云、群、端”技术架构

“云、群、端”技术架构自上而下可分为三个层级，分别为云端管控平台（云）、资源集群（群）、终端设备（端），如图3-2所示。“云、群、端”协同的技术架构作为一个整体，采用“对内分层、对外一致”的架构，与电网调度中心或交易中心进行交互 ^[4] 。

终端设备：位于“云、群、端”技术架构底层的“端”层级负责建立各类需求侧资源的调控能力模型，采集和传感，并上报资源参数和拓扑，自动接收响应“群”层级下发的调控指令。

资源集群：由电动汽车资源集群控制逻辑层构成的“群”层级，在整个聚合技术框架中起承上启下的作用。电动汽车资源由终端设备通过自然形成和聚类形成的方式聚集成资源集群，再以聚合模型的方式将信息传递至聚合商云端管控平台。

云端管控平台：云端管控平台是“云、群、端”技术架构的决策中心。云端管控平台通过云端指令分解，将电网下发的调度指令分解并下发至电动汽车集群，再以解聚合的方式反馈至资源端，实现信息的双向互动。同时接收资源集群的在线动态聚类，资源聚合模型。最后结合电力系统调度机构和交易机构完成对聚合平台的控制。

“云、群、端”技术架构通过“群”层级的引入，适配了云边协同的信息架构，可以保证应用稳定性和数据安全性，提升运算效率，与云端管控平台协同，实现云端计算的降维，提升云端运算的效率 ^[4] 。该聚合技术架构同“云、管、边、端”需求侧资源聚合技术架构同样采用纵、横双维度方案，但侧重于聚焦海量分散的电动汽车灵活性资源云边协同互动与集群动态构建。“云、群、端”技术架构中边缘计算能力的挖掘与拓延是突破动态聚类与快速解聚合能力的关键技术之一。

（3）“单元级、系统级、SoS级”技术架构

“单元级、系统级、SoS级”技术架构通过信息物理系统（Communication Physical System，CPS）技术将电动汽车资源聚合技术架构从交互范围由小到大分为单元智慧感知、系统优化协同、系统开放运营三个层级，如图3-3所示。

单元级：各类电动汽车资源配置智能终端组建为单元级，负责状态感知、信息采集和通信。单元级设备之间通过工业网络集成构成系统级子架构，实现资源间的互联互通、协同优化与市场策略。

系统级：单元级设备通过CPS总线与系统级建立控制与应用的联系，具有负荷分析、优化调度、需求响应、资源管理、交易申报与结算管理等职能。系统级子架构间构建交互接口，实现系统、交易与聚合商平台的信息智慧识别和数据自动驱动，形成异构闭环赋能体系。

SoS级：SoS级由外部电力系统和多生态系统融合组成。外部电力系统具有调度、营销、电力交易等功能，大数据平台、物联网平台、车联网平台、共享生态等多种平台交互促成了生态系统的友好互动融合。

“单元级、系统级、SoS级”需求侧资源聚合技术架构侧重于采用新型电力系统聚合技术的交叉互动解决多层级调控问题。并将技术架构分解成不同组建范围的模块，便于海量分散电动汽车灵活资源的多层级组建和交互，形成组态灵活、拓展便捷的技术架构体系。

此外，不同电动汽车聚合技术架构并不会对电动汽车资源聚合参与电力系统运行产生性能上的差异化影响，但是对于面向新型电力系统的聚合技术应用的可持续性贡献则有不同，需要根据具体应用场景选择适合发展规划需求的聚合技术。不同聚合技术架构的区别见表3-1。