案例：充电桩集群负载均衡

本案例演示如何仅用 Edge-EMS Builder 的通用能力——动态数据扫描、表达式计算、触发方案、限频控制——搭建出一套具备“设备数量可变、无需改脚本”能力的负载均衡策略。文中设备品牌、命名前缀均为示意，请替换为你项目中的实际命名。

一、业务背景

配电箱同时接入若干台充电桩（协议不限，可为 OCPP 或厂商私有协议）与其他必要负载（如照明、空调）。配电箱的电网侧进线容量固定，当所有充电桩同时全功率充电时，总用电量可能超过进线额定容量，导致跳闸或超容罚款。

目标：在保证必要负载优先获得供电的前提下，让所有在线充电桩共享剩余可用容量，动态调整每台桩的充电电流，任何一台桩上下线都能在数秒内完成再平衡，且新增充电桩不需要修改任何策略脚本。

二、功率模型

系统中有两个关键测量点：

• Grid_total_power：电网侧实时输入总功率（含配电箱内所有负载：必要负载 + 充电桩 + 其他）；
• 必要负载已经体现在这个实测值里，因此只需要控制充电桩的总消耗，就能保证配电箱总输入不超过额定功率，必要负载自然被优先满足。

-- 可分配余量（kW）= (额定功率 - 实测电网总功率) × 安全系数
-- 10% 安全裕量防止功率超调，实测值已含必要负载，无需单独扣除
local avail_kw = (rated_kw - grid_kw) * 0.9
local per_A = (avail_kw / n) * 1000 / voltage_V  -- 均分为电流（A）

三、动态设备发现：新增充电桩无需改脚本

策略不预设充电桩数量。每次执行时，通过按前缀+后缀批量扫描的方式，自动发现所有在线充电桩：

local online = {}

-- 逐个品牌前缀扫描，可按需增减
for _, brandPrefix in ipairs({"VENDORA", "VENDORB"}) do
    local statusMap = getLatestDataValuesByPrefixAndSuffix("Collection", brandPrefix, "_status")
    if statusMap then
        -- 返回值是以 dataKey 为键的 Table，用 pairs() 遍历；判空比较哨兵字符串 "__Null__"
        for dataKey, dto in pairs(statusMap) do
            if dto.DataValue ~= "__Null__" then
                table.insert(online, dto)
            end
        end
    end
end

只要新充电桩的采集点位按约定的命名规则接入（见下方“命名规则”），下一次触发时就会被自动纳入均分计算，不需要修改脚本、不需要重启服务。这正是 数据模型 与 Lua引擎 组合出来的能力，而非某个专属功能。

四、触发模型：数据刷新 + 脚本内限频

如果单纯用固定周期轮询，会造成“数据没变也执行一次”的冗余写入；如果把限频条件也放进触发器，又会让条件配置变复杂。这里采用更简洁的模式：

数据刷新触发 + 脚本内时间戳限频：触发器只负责感知数据刷新，实际的指令下发频率由脚本自主控制。

数据刷新 → 满足条件 → 触发脚本 → 读取聚合点位 last_ctrl_ms（上次执行时间戳）
                             → 距今 < 5000ms：直接返回，不下发指令
                             → 距今 ≥ 5000ms：执行控制 → 写入指令 → 刷新时间戳

部署前置步骤：需要先手动创建一个聚合点位，作为脚本的“记忆”：

{
  "dataKey": "last_ctrl_ms",
  "dataName": "充电控制上次执行时间戳",
  "expression": "return 0",
  "collectionCycle": -1
}

五、逐桩决策表

每次触发后，脚本按顺序执行：读取电网参数 → 限频检查 → 扫描在线充电桩 → 计算可用电流 → 逐桩决策 → 刷新时间戳 → 返回指令列表。逐桩决策规则：

条件	充电桩状态	执行动作
超载 或 均分电流 < 最小电流	充电中	停止充电（stop_transaction）
超载 或 均分电流 < 最小电流	其他	跳过
未超载 且 均分电流 ≥ 最小电流	充电中	下发新的限流值（set_charging_profile）
未超载 且 均分电流 ≥ 最小电流	非充电中	启动充电（start_transaction，需授权 Tag 有效）

对应的核心脚本片段（触发动作，返回写入描述数组）：

local OffsetDateTime = require("OffsetDateTime")

local ratedKw = tonumber(${Grid_current} or 0) * tonumber(${Grid_voltage} or 0) * 0.001
local gridKw = tonumber(${Grid_total_power} or 0)
local overload = gridKw >= ratedKw

local voltage = tonumber(${Grid_voltage} or 1)
local minChargePower = tonumber(${min_charge_power} or 4200)

local resultList = {}
if #online > 0 then
    local availKw = (ratedKw - gridKw) * 0.9
    local perA = math.floor((availKw / #online) * 1000 / voltage)
    local minA = math.floor(minChargePower / voltage)

    for _, pile in ipairs(online) do
        local prefix = pile.DataKey:gsub("_status$", "")  -- 从 dataKey 还原出充电桩前缀，如 VENDORA01
        if overload or perA < minA then
            if pile.DataValue == "Charging" then
                table.insert(resultList, buildCommonWriteMap("Collection", prefix .. "_type", "stop_transaction", nil, nil, false))
            end
        else
            if pile.DataValue == "Charging" then
                table.insert(resultList, buildCommonWriteMap("Collection", prefix .. "_periods", '[{"start":0,"limit":' .. perA .. '}]', nil, nil, false))
            elseif ${id_tag} ~= "__Null__" then
                table.insert(resultList, buildCommonWriteMap("Collection", prefix .. "_type", "start_transaction", nil, nil, false))
            end
        end
    end
end

table.insert(resultList, buildCommonWriteMap("Aggregation", "last_ctrl_ms", OffsetDateTime.now():unixMilli(), nil, nil, false))
return resultList

六、命名规则：批量识别的前提

脚本按 {品牌前缀}{两位编号}_{属性} 的格式批量扫描充电桩采集点位，必须严格遵守：

部分	规则	示例
品牌前缀	全大写、不含下划线	VENDORA、VENDORB（请替换为你实际使用的设备品牌标识）
编号	两位零填充	01、02…10
属性	见下表	status、type

每台充电桩需要具备的采集点位（部分示例）：

属性	完整 dataKey 示例	读/写	说明
_status	VENDORA01_status	读	充电桩状态，扫描依据，缺失则该桩不被发现
_transaction_id	VENDORA01_transaction_id	读	当前交易 ID
_type	VENDORA01_type	写	指令类型：start/stop/set_charging_profile
_periods	VENDORA01_periods	写	限额周期 JSON，如 [{"start":0,"limit":16}]

新增第 6 台该品牌充电桩时，只需按上述命名接入其采集点位——VENDORA06_status、VENDORA06_type……即可自动被纳入均分逻辑。

七、如何应对未来变化

场景	是否需要改脚本	操作
新增同品牌充电桩	否	按命名规则新增采集点位即可
调整额定容量上限	否	修改聚合点位 Grid_current 的值
调整最小充电功率	否	修改聚合点位 min_charge_power 的值
充电桩临时下线	否	断开后 _status 变空，自动从在线列表排除
新增充电桩品牌	是	扫描列表新增一个前缀，如 {"VENDORA", "VENDORB", "VENDORC"}
安全裕量系数可配置化	是（一次性）	新增聚合点位承载该系数，脚本改为读取该点位

这张表本身也说明了 设计理念 里强调的一点：大部分业务变化只是改配置，只有少数结构性变化才需要改脚本，而且改动范围是可预期、可控的。

八、与其他能力的组合

• 若充电桩集群分布在多个子配电箱，可通过 设备协作 把各子配电箱的电网实测功率共享到主控设备，在主控上统一做全局均分。
• 若充电桩品牌型号会随项目不断增加，且不同项目的桩群结构相似，可通过 设备单元动态扩展 把“品牌前缀 + 命名规则 + 关联点位”沉淀为模板，缩短新项目的搭建时间。
• 若需要云端下发限流阈值、查看整体负载均衡状态，通过 云边协同 定期上报电网余量、各桩下发指令记录。

本图根据本页配置逻辑绘制，展示数据与控制流程。具体操作字段请参照文中的配置与脚本。