電動汽車充放電對配電網(wǎng)規(guī)劃造成的影響及合理化建議

張 松

（福建省電力有限公司平潭供電公司，福建 平潭 350400）

電動汽車充放電對配電網(wǎng)規(guī)劃造成的影響及合理化建議

張 松

（福建省電力有限公司平潭供電公司，福建 平潭 350400）

電動汽車的快速發(fā)展及其負(fù)荷的特殊性對配電網(wǎng)的規(guī)劃有著重要影響，文章說明了影響電動汽車負(fù)荷的主要因素，分析了電動汽車對配電網(wǎng)規(guī)劃在各方面的影響，并提出了相關(guān)建議。

電動汽車；充放電；配電網(wǎng)規(guī)劃；影響；建議

0 引言

2015年，國務(wù)院出臺《關(guān)于加快電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見》，國內(nèi)許多城市開始了電動汽車充電站、充電樁的布局建設(shè)，電動汽車行業(yè)將迎來快速發(fā)展的機(jī)遇期。可以預(yù)見，不久的將來電動汽車的數(shù)量將逐年增多，大量的汽車需要充放電，這就會對配電網(wǎng)的規(guī)劃造成一定影響。如何使配電網(wǎng)的規(guī)劃滿足未來大量電動汽車的充放電需求，是我們必須面對的課題。

1 影響電動汽車負(fù)荷的主要因素

電動汽車負(fù)荷受很多因素的影響，包括電動汽車的數(shù)量、類型以及充電方式等，不同的因素對于汽車負(fù)荷造成的影響也相應(yīng)不同。在電動汽車的類型方面，根據(jù)其不同的功能可以分為電動公交車、電動出租車、私家電動汽車等，不同類型的電動汽車在充電方式、充電時間等方面都存在差異，直接對電動汽車負(fù)荷造成影響。在電動汽車的充電模式方面，一般電動汽車的充電模式可以分為慢充、快充、更換電池等。

2 電動汽車充放電對配電網(wǎng)規(guī)劃的影響

電動汽車的充放電具有隨機(jī)性，這在一定條件下改變了配電網(wǎng)的整體負(fù)荷特征，在進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測時，汽車充放電的隨機(jī)性也使負(fù)荷預(yù)測的復(fù)雜程度和難度增加，進(jìn)而導(dǎo)致變電站規(guī)劃和配電網(wǎng)網(wǎng)架規(guī)劃的準(zhǔn)確性難以保證。如果電動汽車在電網(wǎng)的負(fù)荷高峰期進(jìn)行放電，那么汽車就成為了一個分布式電源，對電網(wǎng)規(guī)劃中的配電容量設(shè)置、配電線路選型等過程都會有一定的影響。另外，電動汽車具有數(shù)量多，分散性高以及移動范圍廣的特點，這些特征也使電動汽車對電網(wǎng)規(guī)劃的影響作用進(jìn)一步加大。

2.1 對變電站選址定容的影響

配電網(wǎng)規(guī)劃首先是進(jìn)行變電站的選址定容，這也是配網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)。在引入V2G技術(shù)的情況下，可以對電動汽車的放電性加以利用，采取余量上網(wǎng)模式，這種辦法可以抵消部分負(fù)荷需求，變電站的直供負(fù)荷空間預(yù)測將發(fā)生變化。如果電動汽車數(shù)量較多，這些汽車同時進(jìn)行充電的情況下，會導(dǎo)致變電站將發(fā)生過載；與之相對應(yīng)的是如果變電站服務(wù)范圍內(nèi)的充電汽車的數(shù)量較少，而變電站的容量比較大，這就會使所規(guī)劃的變電站的容量被浪費。由此可見，電動汽車對變電站選址定容的影響，一方面是增加了負(fù)荷點的負(fù)荷值，另一方面是加劇了各個負(fù)荷點的不確定性。

2.2 對配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的影響

電動汽車不僅可以進(jìn)行充電還可以進(jìn)行放電，因為電動汽車具有這一特點可以抵消部分區(qū)域負(fù)荷，受這個原因的影響，網(wǎng)架規(guī)劃中的一些參數(shù)和數(shù)據(jù)都會相應(yīng)發(fā)生變化。另外，電動汽車充放電的時間和地點都是很隨機(jī)的，電動汽車的這一特點，對配電網(wǎng)中的線路選型、線路走廊等內(nèi)容都有一定影響。電動汽車的接入使負(fù)荷隨機(jī)性得到增加，負(fù)荷的隨機(jī)性增加又會影響出線回數(shù)的預(yù)估計，使規(guī)劃投資增加。在新型配電系統(tǒng)中，考慮多電源點情況下饋線中存在雙向潮流。如果配電網(wǎng)中有大量電動汽車接入，到導(dǎo)致供電范圍內(nèi)的負(fù)荷密度產(chǎn)生不均勻現(xiàn)象，配電網(wǎng)的線路走廊也會相應(yīng)發(fā)生變化。

3 考慮電動汽車接入的電網(wǎng)規(guī)劃建議

3.1 對變電站選址定容方面的建議

電動汽車的充放電導(dǎo)致負(fù)荷的位置和大小產(chǎn)生不確定性，為變電站選址定容帶來了比較大的困難。為了保證變電站選址和定容的合理性，在進(jìn)行選址定容時要充分考慮電動車充電設(shè)施的分布和功率的大小。對變電站的總?cè)萘康男枨笫悄軌驖M足變電站供電區(qū)域內(nèi)用電負(fù)荷的需要，要維持變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行，避免主變變壓器長期處于輕載或者超載的運(yùn)行狀態(tài)。另外，為保證供電的可靠性的措施是增加備用容量的儲備，這一措施適合電動汽車數(shù)量多，充電設(shè)施密度大的場所。除此之外，變電站的選址還要考慮城市未來的規(guī)劃，以科學(xué)的方法進(jìn)行合理的設(shè)計。

3.2 配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)方面的規(guī)劃建議

配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的規(guī)劃也要考慮大量電動汽車接入的情況，配電網(wǎng)網(wǎng)架的規(guī)劃應(yīng)該滿足兩個方面的要求。一方面是滿足負(fù)荷需求。另一方面要適當(dāng)減少出線，用來節(jié)約出線間隔。新型配電系統(tǒng)中的饋線線路選型要對多種因素進(jìn)行考慮，針對系統(tǒng)的不同的運(yùn)行方式，對不同段的線路分別進(jìn)行計算，對計算結(jié)果進(jìn)行分析，根據(jù)計算結(jié)果獲得整條饋線的最大需求，然后根據(jù)需求量來選擇線路類型。最后，在進(jìn)行配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的規(guī)劃時還要考慮經(jīng)濟(jì)性，充分考慮各個負(fù)荷點的實際位置，優(yōu)化投資，在保證負(fù)荷的安全性、可靠性供電的前提下，使投資最小化。電動汽車負(fù)荷具有流動性，這一特征也導(dǎo)致網(wǎng)架規(guī)劃有了不確定性。在網(wǎng)架規(guī)劃時要充分考慮電動汽車負(fù)荷的因素。

3.3 配合地方政府出臺電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施專項規(guī)劃

電力部門應(yīng)主動配合地方政府開展電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施專項規(guī)劃。在規(guī)劃中，科學(xué)合理地預(yù)測本地區(qū)電動汽車增長量，再根據(jù)不同電動汽車的充電類型，合理確定公交車充電站、小型汽車充電站、分散式充電樁的位置、服務(wù)覆蓋半徑，以及不同充電設(shè)施的配置類型和容量，使得配電網(wǎng)規(guī)劃能夠與電動汽車發(fā)展規(guī)劃更好地配合，共同提高規(guī)劃準(zhǔn)確性。

4 結(jié)束語

通過分析可以得知影響電動汽車負(fù)荷的因素主要有電動汽車的類型、充電模式以及數(shù)量等。電動汽車的充放電對配電網(wǎng)規(guī)劃的影響主要表現(xiàn)在對變電站的選址定容以及對配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)方面。因此，在進(jìn)行配電網(wǎng)的規(guī)劃時要充分考慮電動汽車充放電的因素，采取有效的措施，科學(xué)合理進(jìn)行配電網(wǎng)的規(guī)劃，保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.148