电动汽车充电对配电网的影响及解决对策

电动汽车充电对配电网的影响及解决对策

王莹莹，

国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院

    摘要：资源短缺发展环境下，许多城市中的电动汽车数量不断增加，逐渐替代传统汽车，以电力代替石油驱动，有助于缓解能源紧张问题，而且减少了汽车尾气排放量，对环境的污染也有所下降，具有节能环保特点，属于新型节能产业。但是电动汽车对供电质量要求较高，充电形式较为特殊，大规模使用过程中会对配电网产生较大影响，容易出现电压不稳的情况，增加了配电网运行的压力，针对这一问题应制定合理的解决对策，使电动汽车能够稳定接入充电。

    关键词：电动汽车；接入充电；配电网；智能充电

    保证电动汽车合理、规范充电是促进配电网经济运行的基础，要想降低线路负荷、减少电网损耗和维持电压稳定，则应利用信息化技术建立配电网络计算机模型，分析电压情况，而后进行电力资源的合理配置，实现对配电网络的有效调节，尽可能降低对配电网运行的影响，同时也要加强充电站建设，并对充电站的位置进行合理布设，满足电动汽车使用者的充电需求，以此提高电动汽车业的使用率。

    1.电动汽车的充电需求

    电动汽车主要以电力为汽车运行的主要驱动力，与传统使用石油燃料的汽车有所不同，需要定期充电，才能保证汽车的正常行驶。一般会在电池消耗程度较大时，在专门的充电站使用充电桩进行充电，保证电量充足。其属于一新型产业，但在我国各地区没有得到充分普及，很大一部分因素是由充电形式导致的，由于电动汽车使用过程中对充电要求比较高，需要建设专门的充电站、设置专用充电桩，与配电网相连接，这就会对配电网原来的运行效率和工作模式产生影响，是电动汽车推广普及过程中需要解决的问题。

    2.电动汽车充电对配电网的影响分析

    电动汽车充电对配电网产生的影响比较大，由于集中充电现象常见，对电网负荷、线路损耗的运行效率等都会产生较大影响，无法保证配电网运行安全与效率。

    2.1增加配电网的局部负荷

    电动汽车接入充电会增加电网原有线路负荷，若出现电动汽车充电过于集中的情况，则会使配电网局部负达到负荷高峰，不利于电网的安全、经济运行。通过建立仿真模型的方式对配电网负荷状态进行仿真分析，根据数据可以了解到电动汽车接入后对配电网负荷平衡的影响，电网负荷比较高，无法保证电网整体的持续稳定运行。

    2.2配电网负载损耗的影响

    配低网在没有电动汽车接入充电的情况下，线路可以保持相对稳定的状态，平均负载率比较低，线损比较小，可满足人们生产生活所需。但变压器在这种状态下在会出现空载损耗的情况，总体损耗率增加。而电动汽车接入充电后，线路负载增加，配电网线路运行过程中产生较多负载损耗，电网运行经济效益下降，但变压器的空载损耗率有所下降。

    2.3对配低网运行电压的影响

    电动汽车充电过程中若存在渗透率较高的情况，则会影响该区域线路电压的稳定性，并对末端节点电压产生较大影响，出现电压下降的情况，无法实现电力的持续、稳定供应，影响用电用户的正常使用。而且电动汽车数量不断增加的情况下，电动汽车充电需求也有逐渐提高，在没有进行有效控制时会对整个配电网产生负面影响。

    2.4对电网整体运行效率的影响

    配电网运行期间存在用电高峰时段和低峰时段，电动汽车若在用电高峰期接入充电，会引起整个电网过载运行的情况，不利于电网的正常运行，运行效率有所下降。要想控制这一现象，应注重电动汽车充电协调，充分结合配电网合理使用要求，对充电网方式进行优化调控，做好电动汽车充电控制与引导工作，以免出现过于集中充电的情况，实现电流的合理分配。

    3.降低电动汽车充电对配电网影响的相关对策

    3.1建立配电网络计算机模型

    为实现电动汽车的合理充电，可借助现代科学技术手段建立配电模型，充分发挥网络计算机技术的优势作用，基于配电网实际运行情况做好电网调节工作，使其能够在满足电动汽车充电需求的同时，保证配电网的安全稳定运行。先确定配电模型的电压等级，配置多个有效供电端口，选择合适型号的变压器，实现电力的稳定持续供应。基于计算机网络技术的配电模型，改善了传统配电模式中存在的不足，不同端口能够根据电动汽车充电需要，进行负载的等效转换，从而降低对配电网运行的影响。

    3.2根据电网电压做好统筹控制

    当前电动汽车数量和类型比较多，使用期间的功率大小存在差异，所以充电形式也有所不同。单项家庭充电方式能够分析不同用电时段接入电网后的用电电压变化情况，便于用电配置的合理调节。在电网用电低峰期，电动汽车接入充电后，保证汽车保有率的基础上，实现电网放电，可降低对整个配电网络的影响。应做好配电网统筹规划工作，以电动汽车充电期间的电压变化为依据，进行统筹管理，能提升充电效率，维护电网运行状态。

    3.3采用智能充电方法，实现充电控制

    电动汽车充电行为不合理会对整个电网产生较大影响，应当做好充电行为的控制与引导工作。根据配电网不同时段的用电情况，采用时段充电方法，尽量在电网用电量较少的时段进行充电，可改善电网负荷较高的问题。但若在该时段接入充电的电动汽车数量比较多，也会增加用电负荷，从而影响配电网平稳运行。这时可采用智能充电方法，充分考虑到配电网不同时段的电力损耗和电压供应情况，将上述指标参数控制在最优状态，以此为目标通过智能方法进行不同时段的可充电功率计算，合理分配电动汽车的充电时段，可减少电网损耗，保障配电网电压质量。

    3.4提高充电站建设的可靠性

    许多地区对于电动汽车充电站的建设力度比较低，而且存在较为分散的情况，虽然这种分散式的建设方式不会对配电网稳定运行产生较大影响，但若在同一时段内出现多辆汽车同时充电的情况，则会形成负荷高峰，配电网电量持续输出，从而影响运行稳定，还容易出现供电不足的情况。那么实际进行充充电站建设时，应保证接入供电的合理性与可靠性，能够保证电力资源的稳定持续输送，为电动汽车提供足够的电量支持。应从满足电动汽车用户充电需求的角度进行思考，确定充电站的建设规模，合理设置充电桩与充电机的数量，让电网可以稳定输送电量，而且不会对其他电力系统产生影响。

    3.5保证充电站分布合理

    充电站的建设规模与布局规划对配电网运行也会产生一定影响，一般会选择距离变压器较近的区域建设充电站，可快速获取足够电能。要想为电动汽车使用者充电提供便利，则应在市区中建立充电站，但是由于市区用电量比较大，容易出现电力供应不足的情况，因此，实际进行充电站布设时，应充分考虑多方面因素，进行科学选址，可从节能环保的角度出发，选择距离新能源电厂较近的区域，能够减少建设成本的投入，但也需要考虑到用户充电的便捷性，以及对整个配电网平稳运行的影响，这对电动汽车的进一步推广运用有着促进作用。

    结语：为满足电动汽车接入充电需求，降低电动汽车充电对配电网的影响，应在了解具体影响的基础上，做好电动汽车充电规划，根据配电网实际情况进行充电方法的合理选择，改善负荷曲线，控制电力损耗，结合电动汽车充电要求与特点，对不同时段的充电功率进行合理设定，实现对配电网的灵活调度和智能管理，也能够优化电动汽车的充电计划，充分协调电动汽车充电与配电网高效运行之间的关系，达到双赢目的。

参考文献：

[1]吴浩然,王红,高勇.电动汽车充电对电力系统的影响及其对策[J].电力系统装备,2020(9):2.

[2]宋辉,徐永海.规模化电动汽车充电对配电网电压质量的影响及其对策[J].现代电力,2017,34(3):6.