Research on Intelligent Power Distribution System of Residential Electric Vehicle Charging Facilities

李光曦

(中信建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司，湖北 武漢 430014)

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Research on Intelligent Power Distribution System of Residential Electric Vehicle Charging Facilities

小區(qū)電動(dòng)汽車充電設(shè)施智能配電系統(tǒng)研究

李光曦

(中信建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司，湖北 武漢 430014)

Analysis of the load characteristics of the residential district, proposed a scheme of automatic distribution of charging power and distribution trunk time division multiplexing, which can be used in the residential electric vehicle charging distribution system. The scheme can not only reduce the engineering cost of charging facilities, at the same time can realize the low voltage power grid shift peak fill valley, and save electric energy.

electric vehicle, intelligent power distribution system, automatic power distribution, distribution trunk time division multiplexing

0 引言

根據(jù)建規(guī)[2015]199號(hào)《住房城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于加強(qiáng)城市電動(dòng)汽車充電設(shè)施規(guī)劃建設(shè)工作的通知》可知，自2016年起，城鄉(xiāng)規(guī)劃主管部門提出的新建居住(小)區(qū)配建停車位應(yīng)100%預(yù)留充電設(shè)施建設(shè)安裝條件。同時(shí)切實(shí)加強(qiáng)老舊居住(小)區(qū)充電設(shè)施建設(shè)，全力解決充電難問題。

在當(dāng)前條件下，如果小區(qū)按傳統(tǒng)配電方式100%配置充電設(shè)施，勢必會(huì)大幅增加配電造價(jià)。且由于電動(dòng)汽車所占比例較小，小區(qū)業(yè)主對配置充電設(shè)施的要求不迫切。因此，在配電設(shè)計(jì)時(shí)通常是按照“預(yù)留充電設(shè)施建設(shè)安裝條件”的方式進(jìn)行。與此同時(shí)，由于沒有現(xiàn)成的充電設(shè)施，反向又制約了電動(dòng)汽車的推廣和普及。因此，采用經(jīng)濟(jì)、合理的充電設(shè)施配電方案對普及電動(dòng)汽車具有重大意義。

1 小區(qū)電動(dòng)汽車充電設(shè)施的傳統(tǒng)配電方案

1.1 機(jī)動(dòng)車庫負(fù)荷等級(jí)的相關(guān)規(guī)定

JGJ 100-2015《車庫建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，機(jī)動(dòng)車庫的停車位大于1 000時(shí)為特大型車庫，301～1 000時(shí)為大型車庫，51～300時(shí)為中型車庫，50及以下時(shí)為小型車庫。特大型和大型車庫應(yīng)按一級(jí)負(fù)荷供電，中型車庫應(yīng)按不低于二級(jí)負(fù)荷供電，小型車庫可按三級(jí)負(fù)荷供電[1]。

1.2 小區(qū)充電裝置的功率選擇

電動(dòng)汽車充電可分為直流充電和交流充電，直流充電的優(yōu)點(diǎn)是充電電流大、充電時(shí)間短，一般30min可充至80%電量；缺點(diǎn)是需要專用直流充電設(shè)備、電站建設(shè)費(fèi)用高、充電過程對電池有損害。交流充電一般指單相交流充電，其優(yōu)點(diǎn)是充電電流小、方便取電(可由家居電力提供電源)、充電過程對電池?fù)p害小；缺點(diǎn)是充電時(shí)間長，一般需要5～8h才可完成。

由于直流充電的負(fù)荷較大(直流充電樁功率約為20～50kW)，充電電壓可達(dá)DC700V，電流可達(dá)400A[2]，且充電設(shè)備較昂貴(某國產(chǎn)直流充電樁不同型號(hào)報(bào)價(jià)為4.5～10萬不等)，需要公用的充電場所。因此，直流充電宜以公共充電站為主，小區(qū)內(nèi)可根據(jù)自身?xiàng)l件考慮是否設(shè)置直流充電樁。單相交流充電是由車載充電器實(shí)施交直流轉(zhuǎn)換，類似于家用電器，易于操作，符合家居用電習(xí)慣，且電擊防護(hù)措施相對成熟，無需配置充電樁，僅需在停車位附近提供帶保護(hù)的專用插座即可。因此，本文以單相交流充電作為住宅小區(qū)主要充電方式進(jìn)行探討。

根據(jù)對家用小轎車車載充電器的市場調(diào)研可知，車載充電器功率由早期約1.6kW逐漸過渡到目前約3.2kW，這一階段的充電器主要是為了適應(yīng)家居電力的供電能力。新一代可調(diào)功率充電器(如1.6kW、3.3kW、3.3kW、6.6kW)能適應(yīng)更多的充電環(huán)境，充電能力也逐漸提高。由GB 50966-2014《電動(dòng)汽車充電站設(shè)計(jì)規(guī)范》可知，交流充電樁應(yīng)采用220V交流電壓，額定電流不應(yīng)大于32A[2]。因此，在小區(qū)車庫配電設(shè)計(jì)中考慮單個(gè)充電裝置的裝機(jī)容量為7kW是可行的。

1.3 傳統(tǒng)配電方案的經(jīng)濟(jì)性

本文以武漢市市區(qū)某小區(qū)一期工程為例，介紹小區(qū)充電樁的傳統(tǒng)配電設(shè)計(jì)方案。該工程地上為5棟高層住宅塔樓，住宅套數(shù)共966戶；地下2層(局部1層)。地下室為車庫及設(shè)備用房，設(shè)3個(gè)地下車庫汽車出入口。地下室總建筑面積38 641m2，總機(jī)動(dòng)車停車位1 010個(gè)。經(jīng)計(jì)算可知，平均每戶分配1.045個(gè)機(jī)動(dòng)車位，該計(jì)算數(shù)據(jù)符合《城市停車設(shè)施規(guī)劃導(dǎo)則》中關(guān)于武漢市一環(huán)線以內(nèi)普通商品住宅每戶至少一個(gè)機(jī)動(dòng)車位的要求。

經(jīng)計(jì)算可知，充電設(shè)備總裝機(jī)容量為7 070kW。考慮供電半徑和節(jié)約低壓電纜，在地下室設(shè)2個(gè)充電專用變配電房，則平均每個(gè)配電房負(fù)責(zé)505個(gè)車位，對應(yīng)的設(shè)備裝機(jī)容量為3 535kW。參考DBJ 50-218-2015《民用建筑電動(dòng)汽車充電設(shè)備配套設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》可知[3]，采用三相電源對505個(gè)充電設(shè)備供電時(shí)，需要系數(shù)可取0.35。因此，每個(gè)變配電房對應(yīng)的充電負(fù)載總計(jì)算功率為1 237.25kW，補(bǔ)償后功率因數(shù)取0.9[4]，對應(yīng)的變壓器容量為1 375kVA。

由JGJ 100-2015《車庫建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》可知[1]，本工程地下車庫為特大型機(jī)動(dòng)車庫，因此車庫負(fù)荷為一級(jí)負(fù)荷，設(shè)計(jì)時(shí)考慮從小區(qū)10kV開閉所引入雙重10kV電源。因此，應(yīng)考慮在每處充電專用變配電房設(shè)置2臺(tái)1 600kVA干式變壓器，互為備用，則總共需要4臺(tái)1 600kVA干式變壓器。由此可知，對于新建小區(qū)電動(dòng)汽車充電設(shè)施的配電而言，僅增加的變壓器造價(jià)就比較可觀，還有相應(yīng)的土建等其他造價(jià)；而對于舊小區(qū)，新增配電項(xiàng)目的開支和變配電房的用地都是一個(gè)較為突出的問題。較高的成本和當(dāng)前較少的使用需求，使得電動(dòng)汽車充電裝置的配電難以落實(shí)。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)通常僅在專變配電房預(yù)留相應(yīng)的擴(kuò)容空間?；诖耍疚奶岢鲆环N利用已有電力設(shè)施的配電方案，在盡可能降低造價(jià)的同時(shí)，滿足小區(qū)電動(dòng)汽車的充電需求。

2 住宅小區(qū)負(fù)荷特性及公用變壓器剩余可用容量

2.1 典型住宅小區(qū)的負(fù)荷特性

文獻(xiàn)[5]對哈爾濱、北京、上海、深圳4個(gè)不同地域大型城市的成熟住宅小區(qū)配電干線電流進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示日負(fù)荷一般包括2個(gè)高峰期(1個(gè)小高峰期和1個(gè)大高峰期)和1個(gè)低谷期，一般大高峰集中在傍晚時(shí)段，低谷期平均電力負(fù)荷約為高峰期平均電力負(fù)荷的0.25～0.33倍。冬、夏兩季的用電高峰和用電低谷時(shí)間區(qū)域如表1所示。

表1 用電高峰和用電低谷時(shí)間區(qū)域

文獻(xiàn)[6]對上海市6個(gè)進(jìn)入成熟期的小區(qū)(含有普通小區(qū)和安居小區(qū))不同季節(jié)的日負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示夏季負(fù)荷明顯高于其他季節(jié)的用電負(fù)荷，夏季17:00～24:00為居民用電大高峰期，10:00～16:00為用電小高峰期，2:00～10:00處于用電低谷期。四個(gè)季節(jié)中，日負(fù)荷的最大峰值差異較小，但低谷期用電負(fù)荷差異較大，夏季低谷期平均負(fù)荷約為大高峰期平均負(fù)荷的0.55倍，其他季節(jié)低谷期平均負(fù)荷約為大高峰期平均負(fù)荷的0.33倍。

文獻(xiàn)[7]對成都市典型小區(qū)公用變壓器進(jìn)行監(jiān)測，結(jié)論顯示：1:00～6:30為用電低谷期，通常6:00～9:00為用電小高峰；18:00～23:00為用電大高峰；低谷期平均負(fù)荷約為高峰期平均負(fù)荷的0.25～0.33倍。

綜上可知，大部分情況下低谷期平均電力負(fù)荷不大于高峰期平均電力負(fù)荷的0.33倍，但上海地區(qū)夏季低谷期平均負(fù)荷約為高峰期平均負(fù)荷的0.55倍，深圳地區(qū)夏季負(fù)荷與上海相似[5]。

2.2 公用變壓器的實(shí)際負(fù)載率

文獻(xiàn)[5]表明，對于哈爾濱、北京的典型住宅用電負(fù)荷，實(shí)測峰值負(fù)荷對應(yīng)的需要系數(shù)不大于JGJ 242—2011《住宅建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》推薦值[8]的0.33倍；文獻(xiàn)[5]和文獻(xiàn)[6]表明，對于上海、深圳的典型住宅用電負(fù)荷，實(shí)測峰值負(fù)荷對應(yīng)的需要系數(shù)一般不大于JGJ 242—2011《住宅建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》推薦值的0.55倍。若設(shè)計(jì)時(shí)變壓器負(fù)載率按85%考慮，則高峰期變壓器實(shí)際負(fù)載率一般不大于28.1%(哈爾濱、北京)或46.8%(上海、深圳)。低谷期變壓器實(shí)際負(fù)載率一般不大于9.3%(哈爾濱、北京)或25.7%(上海、深圳)。

文獻(xiàn)[7]顯示，成都市典型小區(qū)變壓器的全年負(fù)載率不大于25%。

文獻(xiàn)[9]中，銀川市用電高峰季節(jié)(6～8月)對分布于7個(gè)住宅小區(qū)的10臺(tái)變壓器進(jìn)行監(jiān)測。監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，變壓器平均負(fù)載率為9.79%～16.63%，變壓器的最大負(fù)載率為37.29%～59.2%，個(gè)別達(dá)到73.48%。

由以上分析可知，用電低谷期變壓器負(fù)載率一般不大于26%；用電高峰期，變壓器負(fù)載率一般不高于60%，個(gè)別變壓器超過70%。

2.3 公用變壓器的剩余可用容量

由GB/T 1094.12-2013《電力變壓器 第12部分：干式電力變壓器負(fù)載導(dǎo)則》可知[10]，變壓器正常使用壽命不低于180 000h(約20.5年)。由文獻(xiàn)[10]附錄所示數(shù)據(jù)可知，對于H級(jí)絕緣干式變壓器，環(huán)境溫度為恒定30°C時(shí)，180 000h壽命對應(yīng)的負(fù)載率約為110%；且該文獻(xiàn)數(shù)據(jù)還顯示，變壓器負(fù)載率越低時(shí)，壽命越長。由此可知，在控制變配電室的環(huán)境溫度不大于30℃的前提下，變壓器工作于負(fù)載率不大于110%時(shí)，不會(huì)影響到變壓器的正常更替周期[11]。因此，對于用電低谷期，公用變壓器尚有大約84%的容量可供利用；對于用電高峰期，公用變壓器尚有大約50%的容量可供利用。

3 電動(dòng)汽車充電負(fù)荷及相應(yīng)的公變剩余可用容量

3.1 充電負(fù)荷的負(fù)荷分級(jí)

由于JGJ 100-2015《車庫建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》對車庫用電設(shè)備的負(fù)荷等級(jí)劃分比較籠統(tǒng)，且由此確定的充電裝置配電方案成本較高。因此，直接套用該規(guī)范進(jìn)行負(fù)荷等級(jí)劃分顯得不合理。參考企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/CSG 11516.2-2010《充電站及充電樁設(shè)計(jì)規(guī)范》可知[12]，對于在政治上具有重大影響或中斷供電將對社會(huì)公共交通產(chǎn)生較大影響，在一定范圍內(nèi)造成社會(huì)公共次序嚴(yán)重混亂、造成較大經(jīng)濟(jì)損失的充電站屬二級(jí)電力用戶，而不屬于二級(jí)負(fù)荷的充電站和充電樁屬于三級(jí)負(fù)荷。由于小區(qū)充電設(shè)施主要為居民提供對時(shí)間緊迫性要求不高的充電需求，因此可以將小區(qū)電動(dòng)汽車作為三級(jí)負(fù)荷考慮。3.2 公變剩余可用容量及所分配的充電負(fù)荷下文將以前文所述工程為例，分析住宅小區(qū)充電裝置裝機(jī)容量及相應(yīng)的公變剩余可用容量的關(guān)系。該小區(qū)原有配電系統(tǒng)共設(shè)1個(gè)10kV開閉所，1個(gè)專用變配電所，4個(gè)公用變配電所。由于專變總?cè)萘肯鄬^小，且主要為重要負(fù)載提供電源，而公變總?cè)萘枯^大，主要為三級(jí)負(fù)荷提供電源，且布置均勻，接近各負(fù)荷中心，因此，本工程選擇將公變作為電動(dòng)汽車充電電源考慮。已知小區(qū)居民共966戶，地下車庫機(jī)動(dòng)車停車位1 010個(gè)，平均每戶分配1.045個(gè)車位。按每臺(tái)變壓器所帶住戶數(shù)分配充電車位數(shù)，可知4個(gè)公變所的負(fù)荷分配情況及與其對應(yīng)的充電裝置裝機(jī)容量如表2所示。

表2 公用變壓器負(fù)荷分配圖

注：1、表2中住宅用電需要系數(shù)按JGJ 242-2011《住宅建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》選取[8]。

2、考慮住宅負(fù)載的臨時(shí)性波動(dòng)，表2中接入充電裝置后變壓器正常最大可控負(fù)載率按95%考慮。以原系統(tǒng)配電設(shè)計(jì)時(shí)變壓器計(jì)算負(fù)載率不大于85%為前提條件，高峰期變壓器預(yù)計(jì)負(fù)載率可按不大于60%考慮，低谷期預(yù)計(jì)負(fù)載率可按不大于26%考慮。

3、表2中充電裝置需要系數(shù)參考DBJ 50-218-2015《民用建筑電動(dòng)汽車充電設(shè)備配套設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》選取[3]。

4、參考SZDB/Z 29.4—2010《電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范 第4部分：車載充電機(jī)》可知，車載充電機(jī)在50%～100%負(fù)載條件下功率因數(shù)>0.95，考慮地方標(biāo)準(zhǔn)的特殊性，表2中車載充電機(jī)的功率因數(shù)按0.9考慮[13]。

表2顯示，對于用電低谷期，公用變壓器基本滿足充電需求；用電高峰期，公用變壓器可滿足大約50%的充電需求。盡管如此，由于采樣樣本有限，且不同地域、不同年代建造的小區(qū)可能依據(jù)不同的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，因此實(shí)際情況可能差別較大；且由于住宅用電大高峰期(18:00～23:00)和電動(dòng)汽車充電高峰期(下班后到次日凌晨)相互重疊，因此，如果直接采用原有公用變壓器提供充電電源，隨著電動(dòng)汽車的普及和充電負(fù)載的不斷增加，最終勢必影響正常家居用電，甚至導(dǎo)致變壓器保護(hù)開關(guān)跳閘、變壓器壽命降低、電網(wǎng)頻率下降、供電電壓降低等事故。

4 基于智能配電的充電裝置配電方案

傳統(tǒng)配電方案中，低壓配電系統(tǒng)的電纜、變壓器選擇均以可能出現(xiàn)的30min最大平均負(fù)荷為設(shè)計(jì)依據(jù)。由于30min最大平均負(fù)荷通常持續(xù)時(shí)間較短，且為了保證特殊情況下的正常用電和后期可能增加用電負(fù)荷，因此，配電設(shè)計(jì)中變壓器容量和配電干線載流量的選擇還會(huì)在最大平均負(fù)荷的基礎(chǔ)上進(jìn)一步預(yù)留余量。由此可知，在大部分時(shí)間段，配電設(shè)備均處于大馬拉小車的狀態(tài)，從而造成配電設(shè)備的較大浪費(fèi)。

電動(dòng)汽車作為一種特殊負(fù)載，不僅是負(fù)載單元同時(shí)也是儲(chǔ)能單元[14]。且由于小區(qū)汽車充電負(fù)荷屬于對時(shí)間要求并不特別嚴(yán)格的負(fù)載，因此可以用來實(shí)現(xiàn)負(fù)荷調(diào)配。利用電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能特性，通過充電功率的自動(dòng)分配，當(dāng)變壓器容量不足時(shí)，可以采取排隊(duì)等待的充電措施，不但可以降低充電設(shè)施的配電造價(jià)，增加配電系統(tǒng)的利用率，同時(shí)還能起到對電網(wǎng)移峰填谷、平衡電網(wǎng)負(fù)荷、節(jié)約電能的作用。

基于此，本文提出兩種小區(qū)充電設(shè)施智能配電方案：基于變壓器容量的充電功率自動(dòng)分配方案，和基于配電干線的分時(shí)復(fù)用配電方案。

4.1 基于變壓器容量的充電功率自動(dòng)分配方案

由上文可知，對于小區(qū)原有配電系統(tǒng)，用電低谷時(shí)期，原有變壓器容量基本滿足充電設(shè)施的正常用電需求，但用電高峰時(shí)期，只能滿足部分充電設(shè)施的用電需求。因此，需要采用排隊(duì)充電的方案，避免對原有電力用戶的用電需求造成影響。由此，本文提出一種基于變壓器容量的充電功率自動(dòng)分配配電方案(簡稱方案1)，如圖1所示。

方案1，充電電源需要從公用變壓器二次側(cè)直接取電，并采集變壓器二次側(cè)電流值作為投入充電裝置數(shù)量的依據(jù)。以表2所示工程中1#公變T1變壓器為例，T1變帶115個(gè)充電位，各樁位進(jìn)行地址編碼，由上位機(jī)軟件對小車接入順序進(jìn)行排序，按變壓器富余容量自動(dòng)順序接通或者切斷排隊(duì)的充電車輛。

圖1中公變?nèi)萘康?5%作為接入充電負(fù)荷的參考值，變壓器剩余的容量(約15%，以變壓器負(fù)載率為110%作為參考上限)用于住宅常規(guī)負(fù)荷的短時(shí)波動(dòng)，程序中延時(shí)時(shí)間不宜太長，應(yīng)及時(shí)對住宅負(fù)荷波動(dòng)做出反應(yīng)，防止變壓器過載時(shí)間太長影響變壓器壽命。該結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是可以充分利用變壓器容量，缺點(diǎn)是需要對原有配電房進(jìn)行改造、增加變壓器出線開關(guān)和配電干線。

圖1 方案1流程圖

4.2 基于配電干線分時(shí)復(fù)用的配電方案

由于小區(qū)原有配電系統(tǒng)已形成了比較成熟的配電網(wǎng)路，且配電干線的載流量均比較可觀。表2中A1#樓對應(yīng)的配電干線共6組400A母線槽，干線回路首端斷路器長延時(shí)整定值均為400A。每組干線帶36～38戶，對應(yīng)于38～39個(gè)車位。以干線回路A1GWL1為例，住宅負(fù)載裝機(jī)容量376kW，需要系數(shù)取0.5[8]，功率因數(shù)取0.85，計(jì)算電流為336A。對于39個(gè)車位，每相可接13個(gè)車位，充電樁裝機(jī)容量為273kW，需要系數(shù)取0.58[3]，功率因數(shù)取0.9[13]，計(jì)算電流為267.3A，小于所對應(yīng)干線的載流量和保護(hù)開關(guān)的長延時(shí)整定值。因此，原配電干線滿足充電負(fù)荷的需求。由此可知，此時(shí)采用基于配電干線分時(shí)復(fù)用的配電方案(簡稱方案2)是可行的。

與方案1相比，方案2不但需要檢測變壓器二次側(cè)電流，還需要檢測配電干線首端的電流，以作為判斷接入充電裝置數(shù)量的依據(jù)。方案2流程圖如圖2所示。

圖2 方案2流程圖

圖2中以干線首端保護(hù)開關(guān)長延時(shí)整定值的95%作為接入充電負(fù)荷的參考值，剩余的容量(約10%，以長延時(shí)脫扣器整定值的1.05倍為參考上限)用于住宅常規(guī)負(fù)荷的短時(shí)波動(dòng)，程序中延時(shí)時(shí)間不宜太長，應(yīng)及時(shí)對住宅負(fù)荷波動(dòng)做出反應(yīng)，防止原有干線配電開關(guān)長延時(shí)脫扣器因充電負(fù)載接入過多而脫扣。該結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)：由于每條干線的實(shí)時(shí)負(fù)載不一定均勻，因此功率調(diào)配只能在小范圍內(nèi)進(jìn)行，充電需要排隊(duì)等待的時(shí)間會(huì)較方案1長；優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約了干線導(dǎo)體和配電房的出線開關(guān)，改造范圍較小，造價(jià)更低。

小結(jié)：對于以上兩種方案，應(yīng)通過對小區(qū)配電情況進(jìn)行實(shí)測評(píng)估后確定，對干線負(fù)荷分配不均勻的情況或干線富余較少的情況，采用方案1較為合適。對干線富余較大的配電情況，宜優(yōu)先采用方案2。對于平時(shí)就存在滿載運(yùn)行的公用變壓器，采用智能配電方案的意義不大，應(yīng)單獨(dú)為充電設(shè)施設(shè)置變壓器。由于變壓器的更替周期為20年左右[11]，對于已接近更替周期的變壓器(變壓器壽命剩余5年左右)，由于電動(dòng)汽車的普及也需要一個(gè)過程，短期內(nèi)不至于增加較多負(fù)荷，因此也可暫時(shí)直接由公變提供電源。

需要注意的問題：第一，對于不成熟小區(qū)，變壓器負(fù)載率的測試結(jié)果可能偏低，因此對于該類小區(qū)的評(píng)估要有一定的前瞻性。第二，由于增加充電負(fù)載后，變壓器的累計(jì)發(fā)熱量將增加，為了維護(hù)其使用壽命，保持正常的更替周期，對原有配電房應(yīng)根據(jù)所在地域的氣候確定增加自動(dòng)機(jī)械通風(fēng)或空調(diào)系統(tǒng)以控制室溫不高于30℃。第三，對于原有配電系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)參數(shù)應(yīng)重新復(fù)核，應(yīng)對原有設(shè)備質(zhì)量、老化情況、工作可靠性應(yīng)進(jìn)行評(píng)估，防止原有可能存在的隱患因增加充電負(fù)載而顯露出來，從而進(jìn)一步發(fā)展成為故障。

4.3 基于云平臺(tái)的充電設(shè)施智能配電思路

利用充電樁智能配電控制器將末端負(fù)載數(shù)據(jù)共享到地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度中心，通過價(jià)格將不同充電時(shí)間需求的電動(dòng)汽車負(fù)載分為不同的類型。對充電時(shí)間需求較小的汽車負(fù)載可參加到地區(qū)電網(wǎng)的負(fù)荷調(diào)度中，更加靈活地發(fā)揮電動(dòng)汽車充電設(shè)施智能配電的作用。

通過云平臺(tái)將每臺(tái)充電樁的充電數(shù)據(jù)及時(shí)反饋到用戶的手機(jī)上，對用戶顯示車輛的充電情況，以方便提前做好用車準(zhǔn)備。對于充電時(shí)間需求需要臨時(shí)變更的用戶，可通過價(jià)格調(diào)整來改變排隊(duì)序列優(yōu)先級(jí)。

對于變壓器余量較大的小區(qū)，宜在當(dāng)技術(shù)成熟時(shí)配置具備自動(dòng)學(xué)習(xí)總結(jié)的智慧型控制器，通過總結(jié)小區(qū)以往的負(fù)荷特性，對未來負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測并作出規(guī)劃[15]，從而可以均衡變壓器各時(shí)段負(fù)載，延長設(shè)備使用壽命，減少回路末端的電壓偏移。

5 結(jié)束語

本文提出的通過充電功率自動(dòng)分配和配電干線分時(shí)復(fù)用的配電方案，不但可以大幅降低小區(qū)電動(dòng)汽車充電設(shè)施的配電造價(jià)，增加原有配電系統(tǒng)的利用率，同時(shí)還能起到對電網(wǎng)移峰填谷、平衡電網(wǎng)負(fù)荷、節(jié)約電能的作用。

由于電動(dòng)汽車充電負(fù)載主要由電力電子器件和電池構(gòu)成，屬于一種新型負(fù)載。隨著低壓配電系統(tǒng)中該類負(fù)載比例的不斷增加，勢必對低壓配電電網(wǎng)造成一定的影響。由此導(dǎo)致的電能質(zhì)量、脈動(dòng)直流電擊、電動(dòng)汽車金屬外殼接地等問題均需要思考。

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Li Guangxi

分析了住宅小區(qū)的負(fù)荷特性，提出了在小區(qū)電動(dòng)汽車充電配電系統(tǒng)中采用充電功率自動(dòng)分配和配電干線分時(shí)復(fù)用的方案。該方案不但可以降低充電設(shè)施的工程造價(jià)，同時(shí)還能起到對低壓電網(wǎng)移峰填谷、節(jié)約電能的作用。

關(guān)鍵詞 電動(dòng)汽車 智能配電 功率自動(dòng)分配 干線分時(shí)復(fù)用