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电动汽车充电对配电网影响及应对措施探究

[《时代汽车》2021年第7期], 国研网 发布于 2021/10/28


随着社会经济与科技的快速发展,资源和资源利用的问题已成为现阶段最大的问题。而电动汽车行业作为现阶段高速发展的新型节能减排重要性产业,受到了社会各界的广泛关注和政策的大力支持。电动汽车行业的快速发展,使充电站和充电桩的配置数量发生了爆炸性的增长,这也同时给供配电网络带来了多方面的影响,本文旨在探究电动汽车充电对供配电网络的影响及应对措施。

摘要:随着社会经济与科技的快速发展,资源和资源利用的问题已成为现阶段最大的问题。而电动汽车行业作为现阶段高速发展的新型节能减排重要性产业,受到了社会各界的广泛关注和政策的大力支持。电动汽车行业的快速发展,使充电站和充电桩的配置数量发生了爆炸性的增长,这也同时给供配电网络带来了多方面的影响,本文旨在探究电动汽车充电对供配电网络的影响及应对措施。

关键词:电动汽车充电,配电网,影响,应对措施

石油资源的枯竭是现阶段全球都面临的一个重要课题,在这种发展背景下,节能新能源产业必须要得到有效的发展,其中电动汽车行业的发展,已经成为现阶段节能减排的重要产业,得到了来自社会各界的有效支持发展。现如今一个国家资源结构的标志,就是电动汽车的普及程度。电动汽车对于供电质量的要求比较高,有比较特殊的充电方式与特征,在这样的情况下,将会对我国配电网产生比较大的影响。

1 充电汽车与充电站的建设

电动汽车的驱动动力与普通汽车有本质的不同,电动汽车的驱动动力是电力,当电动汽车电池的电量消耗到一定程度的时候,需要应用充电站的充电桩补充电量,保障电动汽车的驱动力。从整体来看,电动汽车的普及率并不高,在我国电动汽车的普及率也是不容乐观的,主要的是电动汽车对于充电形式的要求比较高,现阶段比较常见的电动汽车的充电形式,有更换电池与直接充电两种形式,直接充电的形式,需要有效地建立对应的充电站与充电桩,为电动汽车提供充电服务,这对于配电网配置造成了比较大的影响[1]

2 电动汽车充电对配电网影响

电动汽车的充电会对配电网的电荷产生比较大的影响,同时还会带来多方面的影响,像是现阶段没有解决的电动汽车的聚集效应,会导致配电局部电网的电量的负荷过高,都会对配电网的安全性与经济性产生比较大的影响[2]

电动汽车的聚集效应中集中在某一个地区的时候,就会导致配电网局部电荷过大的问题,通过现阶段配电网开展的开放性仿真模型,分析其中的数据就是可以明显地看到,就可以很明显地看到电动汽车对于配电网的负荷平衡和电压的稳定,都产生了比较大的影响[3]

当然电动汽车对于配电网的电荷产生比较大的影响,是需要具备一定条件的,需要达到以下三个方面的条件,第一需要电动汽车的使用规模足够大,对于电能的用量就会比较大,充电的时候会影响到配电网电荷,第二电动汽车每一天需要充电一次,第三需要充电汽车的充电方式是快速充电的形式。在上述这些情况之下,要对电动汽车蓄电池充电特征做了分析,在充电汽车数量确定的基础上,电动汽车的充电量与充电时间室是呈现正比例增长的趋势,配电网配置的时候,可以利用获取这个的增长的曲线,利用曲线获取数据分析的结果,如果电动汽车的使用者在一定的时间过于集中充电,就会对配电网电荷产生比较大的影响,这种情况不仅不会对配电网的电荷起到调节的作用,反而还会对配电网造成更大的电量的负荷,因此,电动汽车对于配电网的影响,与电动汽车使用者的使用情况有着比较直接的影响[4]

还有就是电动汽车的使用者,在配电网用电高峰期进行电动汽车的充电,充电的设备会对配电网产生比较大的影响,促使配电网电流需求量增加,促使配电网发生过载的现象,这种现象降低了电网运行的效率,针对的这一现象,可以积极地做出改革的措施,有效地进行充电开汽车的协调,促使每一辆的充电汽车的电流,都在我国配电网合理使用范围内,通过缩短充电时间和拉长集中充电的方式,合理地控制充电电流的配合,有效地避免过于集中的充电形式,对于配电网电流需要的过大的影响[5]

3 电动汽车充电对配电网影响的应对措施

3.1 建立配电模型

主要是建立配电网络计算机模型,在电动汽车充电的时候,可以对配电网络进行有效的调节,建立配电模型从35KV电压等级开始到380V/220V的网络配电的模型。还有一个35/10KV的变电站,这个变压器为载调压变压器OLTC,一共可以配置610KV的有效供电的端口,而且每一个供电的端口,还能够支持10KV/380V的变压器8个,每一个变压器还包括了4个供电的端口,可以有效地为用户提供电量支持,为了有效的简化配电的模型,各个级别电压的供电端口,应该只有一条被具体的描述了,其余的供电端口应该有效地实现相对应负载的等效转换[6]

3.2 进行电压分析

现阶段应用生产的电动汽车,可以按照功率的大小,实现三种种类的划分,分别是3kW的单项家庭充电、23kW三项充电的设备以及50kW的快速充电。拿3kW的单项家庭充电来看,对于不同汽车保有率的情况下,在用电峰值与用电低谷联入电网的情况之下,有效地模拟和分析配电网中各个关键节点的用电电压的变化趋势,这样可以更好地解决配电网用电配置不合理的情况。例如在谷点的时候,不同电动汽车在保有率的情况之下,可以有效地向电网放电。现阶段比较常应用在电动汽车家庭充电和公共产所三相充电中的单相整流和三相整流的技术,还有就是在电动汽车多个充电器并网将会对整个配电的网络产生比较大的影响,各个电动汽车电池组的电压,应该以此为重要的依据,以此作为统筹控制的重要依据,有效地进行中央的统筹控制,这样的形式才能够有效地提升电能的质量[7]

3.3 加强充电站的建设

目前对于我国电动汽车充电站的建设力度观察,就可以比较明显地看到,我国电动汽车充电站的建设相对来说,还是比较分散,按道理说对于配电网产生的影响不大,但是由于每一个充电站中有多个充电桩和充电机,在用电高峰期的时候,持续性的电量输出,就会对配电网产生比较大的影响,因此在充电站的建设中,一定要充分的探讨接入供电的可靠性,充分的保障电动汽车及时足够的电量支持,应该是从电动汽车供电量的需求出发,进行充电站规模的构建,以此来更加合理的确定变压器的数量,还有最为重要充电机的数量[9]

3.4 合理分布充电站

对于电动汽车发展来说,充电站的规模与节点的设置,都会对电网产生比较大的影响,因此要将充电站设置在变压器的周围,可以方便更好的获取电能,但对于电动汽车的使用者来说,为了更加方便为电动汽车充电,充电站的设置位置最好能在市区,但是市区充电站可利用的资源是比较有限的,所有在充电站的设置方面,需要综合考虑多方面的诉求,在充电站设置地址选择的时候,可以充分的考虑与新能源电场比较接近的地方,可以更为有效的方面对电动汽车电池的充电,还有比较多的空间进行电池收集,有效的节约了成本。现阶段比较常见的充电站建设分布的形式,是对现有加油站的改造,有效地增加了加油站的充电功能,有效地降低了充电站成本,最终的目的是为了推动电动汽车的使用率,减少对于石油这些不可再生资源的消耗。

4 结语

综上所述,针对电动汽车充电对配电网影响及应对措施探究,可以看到电动汽车的快速发展,对于我国电网配置来说,产生了比较大的影响,电动汽车的聚集效应中集中在某一个地区的时候,就会导致配电网局部电荷过大的问题,通过现阶段配电网开展的开放性仿真模型,电动汽车对于配电网的负荷平衡和电压的稳定,都产生了比较大的影响,要加强建立配电模型,可以对配电网络进行有效的调节,建立配电模型从35KV电压等级开始到380V/220V的网络配电的模型,进行电压分析,现阶段比较常应用在电动汽车家庭充电和公共产所三相充电中的单相整流和三相整流的技术,以此作为统筹控制的重要依据,有效地进行中央的统筹控制,这样的形式才能够有效地提升电能的质量,加强充电站的建设,充分的保障电动汽车及时足够的电量支持,应该是从电动汽车供电量的需求出发,进行充电站规模的构建。

参考文献:

[1]沈海军,许少伦,蒋鑫磊.配电网内电动汽车充电管理技术研究[J].上海节能,2020No.37705):33-40.

[2]郭骏,刘丽.考虑电动汽车充电站的配网规划研究[J].电气工程,2020008001):P.8-17.

[3]程杉,许林峰,孙伟斌等.基于电压稳定性的电动汽车充电站最优规划[J].电力科学与技术学报,20204):3-12.

[4]陈中,刘艺,周涛等.考虑移动特性的电动汽车最优分时充电定价策略[J].电力自动化设备,2020040004):96-102.

[5]张怡,唐蕾.电动汽车充电站储能优化配置研究综述[J].电工电气,2020000001):1-7.

[6]刘志凯,郑文悦,李海弘,等.多接入电动汽车充电桩对电网谐波的影响研究[J].浙江电力,2020v.39No.28602):81-86.

[7]马文彪,程亮,陈红坤.考虑电动汽车有序充电的主动配电网网架规划[J].电力科学与技术学报,2020v.35No.13003):85-93.

[8]王海伟,徐晓,陈中.数据驱动的大型居民区电动汽车动态充电可行性分析[J].KW网与清洁能源,2020036003):89-96.

作者简介:杨亚亚,(1981.10—),男,侗族,湖南省怀化市人,本科,助理工程师,现就职于北京汽车股份有限公司株洲分公司。主要研究方向:工厂供配电运行。

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