探究充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)及布置原則

張 坤

(國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司諸暨市供電公司)

0 引言

隨著新建設(shè)停車場(chǎng)中充電樁數(shù)量不斷增多, 這就對(duì)充電樁電能供給提出更高的要求, 這就應(yīng)在落實(shí)各項(xiàng)具體要求情況下針對(duì)充電樁配電系統(tǒng)展開有效設(shè)計(jì), 保證充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的合理性和整體管控力度, 在落實(shí)各項(xiàng)具體要求情況下進(jìn)行充電樁規(guī)劃布置, 使得不同空間充電樁電能供給和傳輸效果均得到有效保障[1]。維持充電樁規(guī)劃布置的合理性和針對(duì)性, 從而將電動(dòng)汽車電能供給要求落到實(shí)處。

1 充電樁配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求

配電系統(tǒng)作為充電樁的重要組成部分, 在進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計(jì)過(guò)程中需要考慮的要求主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面: 首先, 應(yīng)對(duì)充電樁的型號(hào)、布置區(qū)域和電能需求情況等方面加以分析, 按照分析結(jié)果確定充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案, 為充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供有力支持, 避免充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)在現(xiàn)實(shí)開展過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題, 在落實(shí)各項(xiàng)具體要求情況下為充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)順利開展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。其次,充電樁配電系統(tǒng)涉及的零部件也比較多, 這就應(yīng)在考慮各個(gè)零部件功能效果的情況下對(duì)充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目做出有效調(diào)整, 使得充電樁配電系統(tǒng)容量和負(fù)荷等級(jí)等方面均達(dá)到合理狀態(tài), 用于維持充電樁配電系統(tǒng)功能效果和實(shí)際運(yùn)行的穩(wěn)定性。再次, 充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)在現(xiàn)實(shí)開展過(guò)程中會(huì)面臨一定阻礙缺陷, 在充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中展開有效監(jiān)督管控, 通過(guò)監(jiān)督管控對(duì)充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中面臨的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題展開有效識(shí)別, 從而做好充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化處理工作, 這對(duì)于保障充電樁運(yùn)行使用電荷調(diào)控有著重要作用。最后, 應(yīng)提升充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員安全意識(shí), 在落實(shí)供電安全準(zhǔn)則情況下進(jìn)行充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì), 從而調(diào)控充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)因?yàn)檎J(rèn)為因素干擾而出現(xiàn)的問(wèn)題。促使相關(guān)人員可以在落實(shí)各項(xiàng)具體要求情況下針對(duì)充電樁配電系統(tǒng)展開有效設(shè)計(jì), 避免充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)因?yàn)槿藶橐蛩馗蓴_而出現(xiàn)問(wèn)題[2]。

2 充電樁配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 確定配電系統(tǒng)負(fù)荷等級(jí)

充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前需要保證充電樁供電情況和用電等級(jí)均達(dá)到合理狀態(tài), 在考慮充電樁配電系統(tǒng)使用功能和電能供給情況的條件下做好設(shè)計(jì)前期準(zhǔn)備, 使得充電樁配電系統(tǒng)負(fù)荷等級(jí)與建筑規(guī)模和電動(dòng)汽車電能需求情況等方面達(dá)到相互協(xié)調(diào)的狀態(tài), 嚴(yán)格遵循負(fù)荷等級(jí)情況和相關(guān)要求開展有效的充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作, 這對(duì)于保障充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中智能管控效果和關(guān)聯(lián)工作實(shí)際開展水平有著無(wú)可替代的作用。完成充電樁配電系統(tǒng)負(fù)荷等級(jí)確定之后也需要做好關(guān)聯(lián)監(jiān)督管理工作, 在落實(shí)各項(xiàng)具體要求情況下實(shí)現(xiàn)充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和負(fù)荷等級(jí)規(guī)劃調(diào)整等工作順利有效開展[3]。因此, 遵循各項(xiàng)具體要求開展充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì), 必須保證設(shè)計(jì)人員對(duì)充電樁配電系統(tǒng)負(fù)荷等級(jí)和相關(guān)信息有所了解, 從而優(yōu)化充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案, 保證配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與充電樁整體規(guī)模和運(yùn)行的可靠性達(dá)到協(xié)調(diào)配合狀態(tài), 在落實(shí)具體要求情況下推進(jìn)充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)連貫有效開展。

2.2 做好配電系統(tǒng)容量計(jì)算

充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中就應(yīng)保證配電系統(tǒng)變壓器容量計(jì)算的有效性和準(zhǔn)確性。在考慮住宅項(xiàng)目建議值參考和運(yùn)營(yíng)充電站系數(shù)取值情況下做好關(guān)聯(lián)優(yōu)化計(jì)算工作。對(duì)于公共建筑來(lái)說(shuō), 進(jìn)行充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)保證相關(guān)系數(shù)取值的合理性和準(zhǔn)確性, 按照住宅建筑和公共建筑充電樁使用率和使用時(shí)間對(duì)充電樁配電系統(tǒng)容量展開合理設(shè)計(jì)。此外, 也應(yīng)對(duì)電動(dòng)汽車充電時(shí)的充電功率和充電樁額定功率等方面加以分析, 了解不同類型電動(dòng)汽車的電池狀態(tài)和續(xù)航里程等信息, 為充電樁配電系統(tǒng)計(jì)算和相關(guān)設(shè)計(jì)工作順利有效開展提供有力支持。電動(dòng)汽車充電有快充和慢充這兩種形式, 這兩種形式的使用功能上存在一定差別, 這就應(yīng)從各項(xiàng)差別表現(xiàn)入手做好相關(guān)數(shù)值歸納收集, 保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性和有效性, 保證各項(xiàng)系數(shù)值和關(guān)聯(lián)信息在充電樁配電系統(tǒng)容量計(jì)算的準(zhǔn)確性, 之后按照充電樁配電系統(tǒng)容量計(jì)算結(jié)果確定相應(yīng)設(shè)計(jì)方案, 保證充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的規(guī)范性和可靠性, 在配電系統(tǒng)容量計(jì)算結(jié)果和關(guān)聯(lián)信息支持下順利有效開展充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作[4]。

2.3 充電樁配電系統(tǒng)的組成

充電樁配電系統(tǒng)由低壓系統(tǒng)和接地系統(tǒng)這兩部分組成, 這就應(yīng)在保證充電樁配電系統(tǒng)基礎(chǔ)部件運(yùn)行效果和實(shí)際作用的狀況下做好相應(yīng)調(diào)整, 保證充電樁配電系統(tǒng)組成和相應(yīng)設(shè)計(jì)的有效性和規(guī)范性, 控制充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)因?yàn)榛A(chǔ)部件規(guī)劃組成不當(dāng)而受到限制。進(jìn)行充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要保證分區(qū)集中布置的有效性, 并靠近上級(jí)供配電設(shè)備, 通過(guò)縮短供電電纜之間的距離來(lái)維持充電樁配電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和質(zhì)量效果。在充電樁配電箱布置時(shí)需要保證該裝置處于便于操作的位置, 通過(guò)向末端充電和供電來(lái)形成充電樁配電系統(tǒng)運(yùn)行回路。為避免充電樁配電系統(tǒng)在運(yùn)行使用過(guò)程中出現(xiàn)短路現(xiàn)象, 就應(yīng)在落實(shí)各項(xiàng)具體要求狀況下實(shí)現(xiàn)充電樁配電系統(tǒng)短路、過(guò)載保護(hù)和剩余電流保護(hù)功能達(dá)到相互平衡的狀態(tài)。保證充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中基礎(chǔ)部件組成的合理性和實(shí)際管控效果, 使得充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的規(guī)范性得到有效保障。對(duì)于不要求獨(dú)立設(shè)置充電樁的變配電室項(xiàng)目來(lái)說(shuō), 需要保證變壓器運(yùn)行效果, 對(duì)定時(shí)充電和錯(cuò)峰充電等功能進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整, 避免充電樁配電系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和運(yùn)行使用過(guò)程中因?yàn)樽儔浩魅萘窟^(guò)大而出現(xiàn)問(wèn)題,真正解決電動(dòng)汽車用戶補(bǔ)充充電和應(yīng)急充電提出的要求。

2.4 優(yōu)化配電系統(tǒng)電能質(zhì)量

充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)也需要對(duì)裝置運(yùn)行過(guò)程中的電能質(zhì)量展開有效控制, 維持相應(yīng)管控的有效性和規(guī)范性, 在充電樁配電系統(tǒng)裝置運(yùn)行使用過(guò)程中通過(guò)公共電網(wǎng)注入諧波電流, 加強(qiáng)充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行使用過(guò)程中正弦畸變現(xiàn)象防控力度, 這對(duì)于保障充電樁配電系統(tǒng)的功能和相應(yīng)設(shè)計(jì)的有效性有重要作用。電動(dòng)汽車充電樁的充電過(guò)程主要表現(xiàn)為非線性負(fù)荷變化過(guò)程, 充電樁的諧波含量主要為5、7、11 諧波, 這就應(yīng)在考慮充電樁運(yùn)行諧波滲透率的狀況下做好電能質(zhì)量?jī)?yōu)化分析工作, 對(duì)影響充電樁配電系統(tǒng)電網(wǎng)的電能質(zhì)量和造成電網(wǎng)功率因素下降等問(wèn)題展開有效處理, 按照電能質(zhì)量表現(xiàn)保障充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性和綜合管控力度。對(duì)充電樁配電系統(tǒng)電能質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化處理需要合理使用源濾波裝置和功率因數(shù)補(bǔ)充配置電抗器, 從而改善充電樁配電系統(tǒng)因?yàn)殡娔苜|(zhì)量影響而出現(xiàn)的問(wèn)題。此外, 也應(yīng)在充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)變壓器接線組別等方面展開有效調(diào)控, 盡量保障單相交流充電樁達(dá)到三相平衡的狀態(tài),這就可以保證充電樁配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的規(guī)范性, 使得充電樁配電系統(tǒng)功能效果和實(shí)際運(yùn)行的安全性均得到有效保障。

3 充電樁的布置原則

3.1 安全性原則

進(jìn)行充電樁布置時(shí)需要保證充電樁的功能效果和配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)達(dá)到合理狀態(tài), 在落實(shí)具體要求情況下遵循安全性原則進(jìn)行充電樁規(guī)劃布置, 避免充電樁在運(yùn)行使用過(guò)程中出現(xiàn)電能供給紊亂和線路規(guī)劃等安全問(wèn)題。在充電樁布置時(shí)需要保證充電樁所在位置和線路安全規(guī)劃之間的協(xié)調(diào)配合力度, 這就應(yīng)在落實(shí)各項(xiàng)具體要求情況下對(duì)充電樁布置實(shí)施安全管理, 保證充電樁線路布設(shè)的安全性和實(shí)際管控力度, 避免充電樁在運(yùn)行使用過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量安全問(wèn)題。因此在充電樁規(guī)劃布置過(guò)程中就應(yīng)強(qiáng)化安全性原則在其中作用效果, 保證充電樁運(yùn)行安全性和功能效果, 從而滿足充電樁布置整體布置要求。

3.2 適宜性原則

充電樁規(guī)劃布置需要遵循適宜性原則, 保證充電樁布置場(chǎng)所與周邊環(huán)境和場(chǎng)所規(guī)劃達(dá)到相互契合的狀態(tài), 在落實(shí)適宜性原則情況下實(shí)現(xiàn)充電樁規(guī)劃布置和關(guān)聯(lián)工作良性有效開展目標(biāo)。加上充電樁整體規(guī)劃布置在線式開展過(guò)程中需要考慮的要求比較多, 這就應(yīng)在各項(xiàng)具體要求全面落到實(shí)處狀況下對(duì)充電樁規(guī)劃布置原則做出合理調(diào)整, 保證充電樁布線的適宜性, 在維持充電樁功能效果和供電穩(wěn)定性情況下將規(guī)劃布置整體水平提升到一定高度。從這里可以看出, 充電樁規(guī)劃布置時(shí)就應(yīng)遵循適宜性原則開展相應(yīng)工作, 保證充電樁規(guī)劃布置有效性和實(shí)際規(guī)劃力度和運(yùn)行使用的安全性。

3.3 空間性原則

隨著電動(dòng)汽車廣泛應(yīng)用, 不同空間充電樁規(guī)劃布置要求也呈現(xiàn)出明顯上升趨勢(shì), 這就應(yīng)在落實(shí)具體要求情況下遵循空間性原則進(jìn)行充電樁規(guī)劃布置, 使得充電樁在不同空間的接地線情況進(jìn)行充電樁規(guī)劃布置, 按照不同空間區(qū)域電動(dòng)汽車充電情況和電能傳輸情況對(duì)充電樁規(guī)劃布置要求和線路穿墻布設(shè)均達(dá)到合理狀態(tài)。這就可以維持充電樁配電系統(tǒng)運(yùn)行的連貫性和電能傳輸效果。突出空間性原則在充電樁規(guī)劃布置和關(guān)聯(lián)工作實(shí)際開展中的作用。不同空間的電壓差情況存在一定差異, 這就應(yīng)根據(jù)各項(xiàng)差異表現(xiàn)強(qiáng)化充電樁在地下車庫(kù)或者室外露天場(chǎng)所中的適應(yīng)性。

4 充電樁的規(guī)劃布置策略

4.1 車庫(kù)充電樁布置

在地下車庫(kù)進(jìn)行充電樁布置時(shí), 需要保證充電樁與地下車庫(kù)車位之間距離的適宜性和實(shí)際管控效果, 并按照充電樁時(shí)間狀要求做好靜距離調(diào)整, 保證充電樁在地下車庫(kù)不同位置車位距離規(guī)劃的合理性, 這就可以減少一定車位數(shù)量。不同建筑的地下車庫(kù)規(guī)劃情況和充電樁布置要求等方面存在一定差異, 這就應(yīng)根據(jù)各項(xiàng)差異表現(xiàn)對(duì)車庫(kù)充電樁周邊的預(yù)留電氣展開有效規(guī)劃, 并從地下車庫(kù)實(shí)際規(guī)劃情況入手做好充電樁驗(yàn)收工作, 從而將地下車庫(kù)充電樁規(guī)劃布置和整體設(shè)計(jì)水平提升到一定高度。在車庫(kù)進(jìn)行充電樁布置時(shí)也應(yīng)考慮安裝凈距離, 優(yōu)先選擇靠墻車位, 利用車位與墻間隙進(jìn)行充電樁布置。并在車庫(kù)車位尾部設(shè)置壁掛式慢充樁, 這就可以在車輛阿全?？康倪^(guò)程中保證后輪車檔的安全性和供電穩(wěn)定性, 使得地下車庫(kù)充電樁布置達(dá)到安全便利的狀態(tài)。

4.2 室外充電樁布置

在室外進(jìn)行充電樁布置時(shí), 可以結(jié)合綠化帶設(shè)置情況減少公共部分占地面積, 在室外充電樁布置過(guò)程中需要注意周圍綠化區(qū)域和澆灌設(shè)施的影響, 保證快充樁布置的合理性, 在維持快充樁功率效果和實(shí)際作用的情況下集中設(shè)置變壓器線路, 避免充電樁布置和運(yùn)行使用過(guò)程中出現(xiàn)線路損耗的現(xiàn)象, 這就可以節(jié)省室外充電樁規(guī)劃布置成本, 這對(duì)于保障充電樁布置效果和關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)工作的經(jīng)濟(jì)效益有重要作用。在室外充電樁布置時(shí)需要保證現(xiàn)場(chǎng)規(guī)劃的有效性和實(shí)際管控力度, 結(jié)合電動(dòng)汽車充電位規(guī)劃情況在適當(dāng)位置布置充電樁, 這對(duì)于保障充電樁功能效果和實(shí)際作用, 從而將室外充電樁規(guī)劃布置效果和實(shí)際運(yùn)行的功能效果提升到一定高度, 這就可以為電動(dòng)汽車室外快速充電提供有力支持。

4.3 充電樁消防布置

在充電樁布置時(shí)也應(yīng)考慮建筑消防情況和防火單元面積, 按照防火單元分隔位置和相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行充電樁布置, 使得充電樁布置在消防區(qū)域當(dāng)中, 使得充電樁超荷載運(yùn)行過(guò)程中面臨的火災(zāi)安全隱患得到有效防控。不同地區(qū)建筑消防準(zhǔn)則相關(guān)要求等方面存在一定差異, 這就應(yīng)根據(jù)各項(xiàng)差異表現(xiàn)做好充電樁布置劃分, 強(qiáng)化充電樁規(guī)劃布置過(guò)程中對(duì)建筑消防標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行力度, 維持充電樁的消防安全效果和實(shí)際規(guī)劃布置的有效性。按照建筑消防要求和相關(guān)準(zhǔn)則進(jìn)行充電樁規(guī)劃布置就應(yīng)對(duì)其所在位置和功率參數(shù)展開有效控制, 明確充電樁布置過(guò)程中消防相關(guān)問(wèn)題, 在落實(shí)建筑消防準(zhǔn)則和具體要求情況下實(shí)現(xiàn)充電樁規(guī)劃布置現(xiàn)存缺陷優(yōu)化調(diào)整的目標(biāo)。在充電樁布置前期應(yīng)結(jié)合建筑消防準(zhǔn)則和相關(guān)條例確定適宜方案, 推進(jìn)充電樁布置順利開展, 使得充電樁布置的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益均得到有效保障。

5 結(jié)束語(yǔ)

為保證充電樁的運(yùn)行效果和功能質(zhì)量, 就應(yīng)在落實(shí)各項(xiàng)具體要求情況下針對(duì)充電樁配電系統(tǒng)展開合理設(shè)計(jì), 保證充電樁配電系統(tǒng)的功能和電能供給的連貫性, 在落實(shí)各項(xiàng)具體要求情況下將充電樁配電系統(tǒng)的功能效果表現(xiàn)出來(lái)。不同區(qū)域的充電樁布置要求存在一定差異, 這就應(yīng)在落實(shí)各項(xiàng)具體要求情況下確定充電樁布置原則, 并保證不同空間充電樁規(guī)劃布置達(dá)到合理狀態(tài)。