電動汽車充電對配電網(wǎng)影響及應對措施探究

楊亞亞　王昊

摘 要：隨著社會經(jīng)濟與科技的快速發(fā)展，資源和資源利用的問題已成為現(xiàn)階段最大的問題。而電動汽車行業(yè)作為現(xiàn)階段高速發(fā)展的新型節(jié)能減排重要性產(chǎn)業(yè)，受到了社會各界的廣泛關注和政策的大力支持。電動汽車行業(yè)的快速發(fā)展，使充電站和充電樁的配置數(shù)量發(fā)生了爆炸性的增長，這也同時給供配電網(wǎng)絡帶來了多方面的影響，本文旨在探究電動汽車充電對供配電網(wǎng)絡的影響及應對措施。

關鍵詞：電動汽車充電 配電網(wǎng) 影響 應對措施

Research on the Impact of Electric Vehicle Charging on Distribution Network and Countermeasures

Yang Yaya，Wang Hao

Abstract：With the rapid development of social economy and technology， the problem of resources and resource utilization has become the biggest problem at this stage. The electric vehicle industry， as a new energy-saving and emission-reduction important industry that is developing rapidly at this stage， has received extensive attention from all sectors of society and strong support from policies. The rapid development of the electric vehicle industry has caused an explosive increase in the number of charging stations and charging piles. This has also brought many impacts to the power supply and distribution network. This article aims to explore the impact of electric vehicle charging on the power supply and distribution network， and the impact and countermeasures.

Key words：electric vehicle charging， distribution network， impact， countermeasures

石油資源的枯竭是現(xiàn)階段全球都面臨的一個重要課題，在這種發(fā)展背景下，節(jié)能新能源產(chǎn)業(yè)必須要得到有效的發(fā)展，其中電動汽車行業(yè)的發(fā)展，已經(jīng)成為現(xiàn)階段節(jié)能減排的重要產(chǎn)業(yè)，得到了來自社會各界的有效支持發(fā)展?，F(xiàn)如今一個國家資源結構的標志，就是電動汽車的普及程度。電動汽車對于供電質量的要求比較高，有比較特殊的充電方式與特征，在這樣的情況下，將會對我國配電網(wǎng)產(chǎn)生比較大的影響。

1 充電汽車與充電站的建設

電動汽車的驅動動力與普通汽車有本質的不同，電動汽車的驅動動力是電力，當電動汽車電池的電量消耗到一定程度的時候，需要應用充電站的充電樁補充電量，保障電動汽車的驅動力。從整體來看，電動汽車的普及率并不高，在我國電動汽車的普及率也是不容樂觀的，主要的是電動汽車對于充電形式的要求比較高，現(xiàn)階段比較常見的電動汽車的充電形式，有更換電池與直接充電兩種形式，直接充電的形式，需要有效地建立對應的充電站與充電樁，為電動汽車提供充電服務，這對于配電網(wǎng)配置造成了比較大的影響[1]。

2 電動汽車充電對配電網(wǎng)影響

電動汽車的充電會對配電網(wǎng)的電荷產(chǎn)生比較大的影響，同時還會帶來多方面的影響，像是現(xiàn)階段沒有解決的電動汽車的聚集效應，會導致配電局部電網(wǎng)的電量的負荷過高，都會對配電網(wǎng)的安全性與經(jīng)濟性產(chǎn)生比較大的影響[2]。

電動汽車的聚集效應中集中在某一個地區(qū)的時候，就會導致配電網(wǎng)局部電荷過大的問題，通過現(xiàn)階段配電網(wǎng)開展的開放性仿真模型，分析其中的數(shù)據(jù)就是可以明顯地看到，就可以很明顯地看到電動汽車對于配電網(wǎng)的負荷平衡和電壓的穩(wěn)定，都產(chǎn)生了比較大的影響[3]。

當然電動汽車對于配電網(wǎng)的電荷產(chǎn)生比較大的影響，是需要具備一定條件的，需要達到以下三個方面的條件，第一需要電動汽車的使用規(guī)模足夠大，對于電能的用量就會比較大，充電的時候會影響到配電網(wǎng)電荷，第二電動汽車每一天需要充電一次，第三需要充電汽車的充電方式是快速充電的形式。在上述這些情況之下，要對電動汽車蓄電池充電特征做了分析，在充電汽車數(shù)量確定的基礎上，電動汽車的充電量與充電時間室是呈現(xiàn)正比例增長的趨勢，配電網(wǎng)配置的時候，可以利用獲取這個的增長的曲線，利用曲線獲取數(shù)據(jù)分析的結果，如果電動汽車的使用者在一定的時間過于集中充電，就會對配電網(wǎng)電荷產(chǎn)生比較大的影響，這種情況不僅不會對配電網(wǎng)的電荷起到調(diào)節(jié)的作用，反而還會對配電網(wǎng)造成更大的電量的負荷，因此，電動汽車對于配電網(wǎng)的影響，與電動汽車使用者的使用情況有著比較直接的影響[4]。

還有就是電動汽車的使用者，在配電網(wǎng)用電高峰期進行電動汽車的充電，充電的設備會對配電網(wǎng)產(chǎn)生比較大的影響，促使配電網(wǎng)電流需求量增加，促使配電網(wǎng)發(fā)生過載的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象降低了電網(wǎng)運行的效率，針對的這一現(xiàn)象，可以積極地做出改革的措施，有效地進行充電開汽車的協(xié)調(diào)，促使每一輛的充電汽車的電流，都在我國配電網(wǎng)合理使用范圍內(nèi)，通過縮短充電時間和拉長集中充電的方式，合理地控制充電電流的配合，有效地避免過于集中的充電形式，對于配電網(wǎng)電流需要的過大的影響[5]。

3 電動汽車充電對配電網(wǎng)影響的應對措施

3.1 建立配電模型

主要是建立配電網(wǎng)絡計算機模型，在電動汽車充電的時候，可以對配電網(wǎng)絡進行有效的調(diào)節(jié)，建立配電模型從35KV電壓等級開始到380V/220V的網(wǎng)絡配電的模型。還有一個35/10KV的變電站，這個變壓器為載調(diào)壓變壓器OLTC，一共可以配置6個10KV的有效供電的端口，而且每一個供電的端口，還能夠支持10KV/380V的變壓器8個，每一個變壓器還包括了4個供電的端口，可以有效地為用戶提供電量支持，為了有效的簡化配電的模型，各個級別電壓的供電端口，應該只有一條被具體的描述了，其余的供電端口應該有效地實現(xiàn)相對應負載的等效轉換[6]。

3.2 進行電壓分析

現(xiàn)階段應用生產(chǎn)的電動汽車，可以按照功率的大小，實現(xiàn)三種種類的劃分，分別是3kW的單項家庭充電、23kW三項充電的設備以及50kW的快速充電。拿3kW的單項家庭充電來看，對于不同汽車保有率的情況下，在用電峰值與用電低谷聯(lián)入電網(wǎng)的情況之下，有效地模擬和分析配電網(wǎng)中各個關鍵節(jié)點的用電電壓的變化趨勢，這樣可以更好地解決配電網(wǎng)用電配置不合理的情況。例如在谷點的時候，不同電動汽車在保有率的情況之下，可以有效地向電網(wǎng)放電。現(xiàn)階段比較常應用在電動汽車家庭充電和公共產(chǎn)所三相充電中的單相整流和三相整流的技術，還有就是在電動汽車多個充電器并網(wǎng)將會對整個配電的網(wǎng)絡產(chǎn)生比較大的影響，各個電動汽車電池組的電壓，應該以此為重要的依據(jù)，以此作為統(tǒng)籌控制的重要依據(jù)，有效地進行中央的統(tǒng)籌控制，這樣的形式才能夠有效地提升電能的質量[7]。

3.3 加強充電站的建設

目前對于我國電動汽車充電站的建設力度觀察，就可以比較明顯地看到，我國電動汽車充電站的建設相對來說，還是比較分散，按道理說對于配電網(wǎng)產(chǎn)生的影響不大，但是由于每一個充電站中有多個充電樁和充電機，在用電高峰期的時候，持續(xù)性的電量輸出，就會對配電網(wǎng)產(chǎn)生比較大的影響，因此在充電站的建設中，一定要充分的探討接入供電的可靠性，充分的保障電動汽車及時足夠的電量支持，應該是從電動汽車供電量的需求出發(fā)，進行充電站規(guī)模的構建，以此來更加合理的確定變壓器的數(shù)量，還有最為重要充電機的數(shù)量[8]。

3.4 合理分布充電站

對于電動汽車發(fā)展來說，充電站的規(guī)模與節(jié)點的設置，都會對電網(wǎng)產(chǎn)生比較大的影響，因此要將充電站設置在變壓器的周圍，可以方便更好的獲取電能，但對于電動汽車的使用者來說，為了更加方便為電動汽車充電，充電站的設置位置最好能在市區(qū)，但是市區(qū)充電站可利用的資源是比較有限的，所有在充電站的設置方面，需要綜合考慮多方面的訴求，在充電站設置地址選擇的時候，可以充分的考慮與新能源電場比較接近的地方，可以更為有效的方面對電動汽車電池的充電，還有比較多的空間進行電池收集，有效的節(jié)約了成本?，F(xiàn)階段比較常見的充電站建設分布的形式，是對現(xiàn)有加油站的改造，有效地增加了加油站的充電功能，有效地降低了充電站成本，最終的目的是為了推動電動汽車的使用率，減少對于石油這些不可再生資源的消耗。

4 結語

綜上所述，針對電動汽車充電對配電網(wǎng)影響及應對措施探究，可以看到電動汽車的快速發(fā)展，對于我國電網(wǎng)配置來說，產(chǎn)生了比較大的影響，電動汽車的聚集效應中集中在某一個地區(qū)的時候，就會導致配電網(wǎng)局部電荷過大的問題，通過現(xiàn)階段配電網(wǎng)開展的開放性仿真模型，電動汽車對于配電網(wǎng)的負荷平衡和電壓的穩(wěn)定，都產(chǎn)生了比較大的影響，要加強建立配電模型，可以對配電網(wǎng)絡進行有效的調(diào)節(jié)，建立配電模型從35KV電壓等級開始到380V/220V的網(wǎng)絡配電的模型，進行電壓分析，現(xiàn)階段比較常應用在電動汽車家庭充電和公共產(chǎn)所三相充電中的單相整流和三相整流的技術，以此作為統(tǒng)籌控制的重要依據(jù)，有效地進行中央的統(tǒng)籌控制，這樣的形式才能夠有效地提升電能的質量，加強充電站的建設，充分的保障電動汽車及時足夠的電量支持，應該是從電動汽車供電量的需求出發(fā)，進行充電站規(guī)模的構建。

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