充電站對(duì)配電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響分析

范偉

摘 要：充電站作為現(xiàn)在新起的一個(gè)城市交通建設(shè)項(xiàng)目，隨著電動(dòng)汽車的覆蓋，而具備了相應(yīng)的研究熱點(diǎn)。因?yàn)槌潆娬咀鳛榛A(chǔ)配套設(shè)施，對(duì)配電網(wǎng)電能質(zhì)量有著重要的影響，尤其是在不同充電方式下，對(duì)電網(wǎng)的影響也是不一樣的。本文針對(duì)電動(dòng)汽車的充放電情況對(duì)配電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響進(jìn)行分析，得出結(jié)論，進(jìn)而給出相應(yīng)的改善建議。

關(guān)鍵詞：充電站;配電網(wǎng);電能質(zhì)量

引言

受到現(xiàn)在全球石油危機(jī)的影響和號(hào)召節(jié)能環(huán)保型經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，電動(dòng)汽車被創(chuàng)造出來，滿足了人們對(duì)綠色環(huán)保的發(fā)展需求。電動(dòng)汽車以其綠色環(huán)保，高效的可持續(xù)電力驅(qū)動(dòng)工具特色，一經(jīng)發(fā)售，火速占領(lǐng)了市場(chǎng)。但由于其蓄電池的容量還不夠，只能進(jìn)行中短途的行駛，且需要配備相應(yīng)的充電站。而正是因?yàn)椴煌愋偷某潆娬?，用戶在使用的過程中需要有專門的監(jiān)管進(jìn)行調(diào)配，不然很容易對(duì)配電網(wǎng)的負(fù)荷平衡造成一定的影響，甚至留下用電安全隱患[1]。

1.不同充電站充電方式對(duì)配電網(wǎng)的影響

1.1、分散式用戶充電方式

充電汽車的充電方式與傳統(tǒng)的家用電器充電方式不同，受用戶使用情況的需求影響，更趨向于加油站的形式，需要給充電汽車配備相應(yīng)的充電站。而充電站的充電方式不同，又在一定程度上影響著配電網(wǎng)的電能質(zhì)量。比如，分布式充電，這種充電方式是最類似于加油站的模式，何時(shí)何地什么時(shí)候充電，完全取決于用戶自己的使用情況和主觀意愿，太過于隨機(jī)，難以進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測(cè)。而分散式的充電，因?yàn)槌潆姷钠囀巧倭壳覇我坏?，所以所需要的電壓也相?duì)較低，更接近家用電器，可以考慮供應(yīng)相對(duì)較低的充電站點(diǎn)。

1.2、集中充電方式

除了分散式充電之外，還有一種集中式的充電。這種充電規(guī)模相對(duì)較大，并非是用戶隨機(jī)性的主觀單一充電，而是將電池或者集中多輛汽車快速充電。這樣的充電方式對(duì)配電網(wǎng)的電流要求更高，需要大功率直流充電以加快其充電效率，保證電力滿足集中充電需求。而這種集中式的充電往往也具有一定的安全隱患，電流負(fù)荷高峰期集中充電有可能會(huì)導(dǎo)致局部的配電網(wǎng)倍超負(fù)荷運(yùn)作，影響電網(wǎng)的負(fù)荷平衡，甚至對(duì)電力的安全系統(tǒng)也造成一定程度的影響。所以這種充電方式對(duì)相關(guān)工作人員的專業(yè)素養(yǎng)要求較高，且需要有嚴(yán)格的統(tǒng)籌，盡量避免局部配電網(wǎng)超負(fù)荷情況的發(fā)生降低安全隱患。

1.3智能充電方式

智能充電方式是近些年創(chuàng)新的充電方式，分為智能單向充電和雙向充電放電兩種模式。智能單向充電也就是傳統(tǒng)的電動(dòng)汽車充電模式，與第一種的分散性充電模式比較接近。創(chuàng)新的雙向充放電模式則有不同，它是作為充電與儲(chǔ)能兩個(gè)功能而設(shè)立的。除去正常給汽車充電功能之外，還有額外的存儲(chǔ)電能給電網(wǎng)的智能模式。這種模式下，可以在一定程度上對(duì)配電網(wǎng)起到應(yīng)急作用。例如在集中充電的高峰期或者其他電網(wǎng)超負(fù)荷的情況發(fā)生時(shí)，雙向充電系統(tǒng)可以通過電動(dòng)汽車給配電網(wǎng)進(jìn)行逆向電能存儲(chǔ)的方式，給到電網(wǎng)以臨時(shí)的電力支持，減緩配電網(wǎng)超負(fù)荷運(yùn)作的情況。這種充電方式有助于優(yōu)化配電網(wǎng)的運(yùn)行，在一定程度上還保證了電力運(yùn)行安全，有助于規(guī)避用電安全隱患。增加配電網(wǎng)供電的安全性和持續(xù)性[2]。

2.針對(duì)充電站的影響提出相應(yīng)規(guī)劃

2.1合理規(guī)劃充電站建設(shè)

城市在對(duì)建設(shè)充電站進(jìn)行規(guī)劃的過程中，應(yīng)該先充分地對(duì)城市的配電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)查分析，在考慮到其供電性能和強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，再對(duì)充電站建設(shè)的選址 ，不同地區(qū)的用電需求和情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，將用戶對(duì)電動(dòng)汽車的使用情況，充電方式和擁有的電動(dòng)汽車數(shù)量了解透徹，對(duì)這些因素進(jìn)行合理分析，再應(yīng)用到充電站的建設(shè)的方案中去，進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃，促進(jìn)布局的合理性。同時(shí)，根據(jù)充電站所選擇的區(qū)域不同，對(duì)其符合電力密度也要進(jìn)行調(diào)整。例如集中的大規(guī)模電池充電站可以規(guī)劃到偏遠(yuǎn)的郊區(qū)，減少充電過程中的輻射對(duì)人體產(chǎn)生的污染和影響。同時(shí)，配備相應(yīng)的電池更換站到人群密集的地方去，優(yōu)化充電服務(wù)，貼合用戶使用需求。

2.2加強(qiáng)充放電的監(jiān)管調(diào)控

不同的充電站對(duì)配電網(wǎng)的影響都是非常重要的，局部的充電站超負(fù)荷情況可能會(huì)影響到整個(gè)配電網(wǎng)的用電安全。所以，為了保證充電站的使用更科學(xué)合理，需要對(duì)充電站的使用和調(diào)配進(jìn)行科學(xué)有效的監(jiān)管。電網(wǎng)公司在運(yùn)作充電站的過程中，可以配置相應(yīng)的充電站監(jiān)管系統(tǒng)和部門，對(duì)充電站進(jìn)行全方位的監(jiān)管，在確保用戶的使用體驗(yàn)感，電網(wǎng)負(fù)荷安全以及電價(jià)合理的基礎(chǔ)上，去合理調(diào)控好充電高峰期充電數(shù)量，電網(wǎng)的負(fù)荷指標(biāo)以及充電頻率。在充電高峰期可以恰當(dāng)?shù)难舆t部分充電站的供電情況，或者調(diào)控部分充電站的智能放電以供給電網(wǎng)電力，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)運(yùn)行的負(fù)荷平衡，保證充放電的相對(duì)穩(wěn)定[3]。

2.3呼吁用戶合理使用充電站

充電站的監(jiān)管調(diào)配離不開用戶的配合。對(duì)于分散式充電的電動(dòng)汽車用戶，可以呼吁他們合理使用充電站，在汽車閑置不用的時(shí)候，可以把車內(nèi)存儲(chǔ)的多余電力通過智能充電站回放給配電網(wǎng)，養(yǎng)成良好的用電習(xí)慣，錯(cuò)開高峰期去充電。而對(duì)于集中充電模式的廠商來說，電池集中充電過程中，其實(shí)把控性更強(qiáng)。可以通過對(duì)電池的合理分配，將大規(guī)模數(shù)量的電池進(jìn)行小數(shù)量分組，分散錯(cuò)開充電，提高充電效率的同時(shí)，保證配電網(wǎng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，電動(dòng)汽車作為一種高性能，低損耗，節(jié)能環(huán)保交通工具，迅速普及到人們的日常生活中，也隨之帶動(dòng)了充電站的大規(guī)模建設(shè)。這也要求充電站建設(shè)廠商要具備良好的用電意識(shí)，利用科學(xué)合理的規(guī)劃對(duì)充電站的建設(shè)進(jìn)行合理調(diào)配，促進(jìn)充電站效益最大化的同時(shí)，引導(dǎo)用戶合理充電，錯(cuò)開高峰期充放電，保證配電網(wǎng)安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]查鵬程，甘雅麗，高海祐，劉飛，查曉明. 電動(dòng)汽車充電站接入配電網(wǎng)的電能質(zhì)量評(píng)估[J/OL]. 電測(cè)與儀表：1-8[2021-04-15].

[2]杜進(jìn)橋，辛皓天. 面向電動(dòng)汽車充電站的電能質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)估[J]. 電器與能效管理技術(shù)，2019（23）：82-88.

[3]王小偉. 電動(dòng)汽車充電站對(duì)城市配電網(wǎng)的影響及優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 建材與裝飾，2019（24）：244-245.

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