电动汽车充换电设施接入对配电网的影响分析和技术要求

基于电动汽车发展阶段的充换电设施典型接入方案YE Linhao;WANG Ke;YANG Zhengang;RONG Huixian;HE Fenglu【摘要】为了保障电动汽车(electric vehicle,EV)充换电设施安全可靠地接入配电网,探讨了电动汽车不同发展阶段充换电设施的接入方案.首先,从供电电源电压等级选定、充换电站负荷等级划分、供电电源配置、主要设备选型和电能质量治理等方面,提出了EV充换电设施接入电网的技术原则;然后将EV的发展阶段定义为前期阶段和后期阶段,并总结了前期阶段充换电设施接入配电网的典型方案及其适用场景,探讨了后期阶段充换电站以V2G形式接入电网的典型方案,旨在为充换电设施的规划设计和运行管理提供依据.【期刊名称】《广东电力》【年(卷),期】2019(032)001【总页数】7页(P78-84)【关键词】充换电设施;技术原则;典型接入方案;反向放电;V2G【作者】YE Linhao;WANG Ke;YANG Zhengang;RONG Huixian;HE Fenglu 【作者单位】;;;;【正文语种】中文【中图分类】TM715在环境污染、资源紧缺等环境能源问题的制约下，以及国家、地方政策的大力支持下，电动汽车(electric vehicle，EV)销量不断增加[1]。

现阶段，EV仍处于无序充电状态，是一种具有时空变化特性的特殊负荷，充电行为受日行驶里程、充电时间、用户出行习惯等多种因素影响[2]，具有较强随机性，其大量接入电网会对配电网产生若干影响，如增加配电网规划难度、影响电力系统的安全稳定经济运行等[3-6]。

随着EV渗透率越来越高，以及V2G技术不断成熟，大规模EV将实现有序充放电控制，能参与电网优化调度，提高电网的供电可靠性，并发挥削峰填谷的作用[7]。

为了满足EV快速发展情况下的充电需求，并保障EV充换电设施安全可靠地接入配电网，享受优质的电力供应，迫切需要加快充换电设施的合理规划建设，很多学者对此展开了研究。

浅析电动汽车并网的影响及应对措施随着温室气体的过度排放，全球气候变暖趋势日益加剧，作为新一代的交通工具，电动汽车在节能减排上具有传统燃料汽车不可替代的优势。

不久的将来，电动汽车必将大规模接入电网，其作为双向负荷和分布式电源，对配电网的影响不可忽视。

一．电动汽车发展现状及政策目前世界上的汽车还是以燃油汽车为主，传统汽车具有低利用率、高污染的特点，据调查，我国每年机动车氮氧化物排放占总排放量的30%以上。

而电力作为清洁能源，正受到越来越多的青睐。

近些年，国外纷纷颁布政策以促进电动汽车行业的发展。

欧洲各国从2010年左右就开始制定电动车发展规划，德国政府计划在2030年之前消灭所有燃油车。

我国也正在融入电动汽车的巨大潮流，国际能源署（IEA）统计，中国2017年新能源汽车销量为77.7万辆，同比增长53.3%，2020年预计为200万辆。

但在汽车发展领域，我国起步较晚，与发达国家存在较大差距。

配套设施的完善和购车成本成为车主是否想要购买电动汽车的制约性因素。

配套设施滞后，目前主要由各大电网公司和能源公司兴建，但是由于基础设施投资较大，回报周期长，所以导致其积极性不高。

汽车成本高，研发、量产规模化受限等问题，故相比于燃油汽车，同等性能电动汽车价格还是比较高。

针对以上存在的问题，我国政府也制定了相应的新能源政策：对电动车企业提供研发补贴，对购买者实施免税政策甚至是购车补贴；在全国范围内，尤其是在试点城市大力建设充电网络，铺设基础便民措施，解除车主后顾之忧。

二．电动汽车对电网的影响1.对用电负荷的影响用电负荷与电动汽车的供能方式息息相关，电动汽车一般有三种供能方式。

常规充电模式的充电速度相对较慢，其特点是功率较小，大小一般在5～10kV，时间平均在5～7小时，这种模式的初始安装费用较低，对电网的冲击较小，适用于夜间低谷时期，参与量较大，管理较方便。

但不适合需要紧急充电的车辆，也不宜安装在商场等人流量较大的场所。

电动汽车充电负荷时空分布及其对配电网的影响电动汽车充电负荷分布及其对配电网的影响摘要：电动汽车以电作为动力驱动汽车，是一种零排放或低排放的绿色交通工具。

电动汽车大规模接入电网充电，将对电力系统的运行与规划产生不可忽视的影响。

一方面，电动汽车充电将导致负荷增长，若大量电动汽车集中在负荷高峰期充电，将进一步加剧电网负荷峰谷差，增加电网负担，另一方面，电动汽车用户充电时间与空间分布的不确定性，将加大电网控制的难度。

因此，开展电动汽车充电负荷的时空分布及其对配电网影响的研究具有重要意义。

关键词：电动汽车；充电负荷；配电网规划 1、影响电动汽车负荷的主要因素影响电动汽车充电需求的因素主要包括动力电池、充电设施、用户行为三个方面。

动力电池的容量影响用户的充电频率，充电设施的等级、分布和配置比例影响用户充电频率和充电功率；用户行为的随机性是导致电动汽车充电负荷不确定性的关键因素。

电动汽车主要有私家车、公交车、出租车、公务车、环卫车等。

充电方式分为常规充电、快速充电、整车换电，充电地点一般在充电站和各停车场所，充电时间由用户的行驶规律和电池特性而定。

电动汽车的充电负荷具有时空的随机性和动态性，为提高负荷预测的精度，必须掌握不同充电地点，不同时间的充电行为。

就一辆电动汽车而言，充电负荷由充电接口功率、充电时间长度决定，其时间长度与电池初始荷电状态(SOC)有关，而电池的SOC状态取决于电动汽车的日行驶里程。

因此，用户的驾驶行为和充电接口特性将决定车辆充电行为和充电负荷分布。

就一个区域而言，要想得到某一个时间点的总充电负荷，需要将所有正在进行充电的电动汽车的负荷进行叠加，但不同功能区车辆的规模、类型、开始充电时间都不尽相同。

2、电动汽车充电负荷的时间分布一个区域大规模充电行为的时间分布与电动汽车行驶规律、电池的荷电状态、开始充电时间以及采用充电方式的比例有关。

考虑到不同功能区、不同车辆，当采用不同充电方式时，开始充电时间也不相同。

电动汽车充电对住宅小区配电网的影响研究摘要：伴随着电动汽车数量的不断攀升，包括电动汽车智能化充放电的管理及电力的合理调度控制等在内的电网调整问题逐渐浮出水面，大规模电动汽车充电将对现有配电网带来明显影响，若不对充电负荷采取干预措施，势必增加发电及输配电基础设施投资。

在配电网方面，电动汽车充电将带来加速变压器损耗、提高线损、引发配电网线路拥堵等问题，导致系统可靠性下降。

本文主要分析了电动汽车充电对住宅小区配电网的影响以及解决措施。

关键字：电动汽车充电；配电网；影响1电动汽车充电设备简介目前新能源汽车主要有替代燃料车、纯电动汽车、燃料电池、油电混合动力汽车四种。

电动汽车在环保、清洁、节能、维护成本较低等方面有明显优势，成为了当代汽车的主要发展方向，是最有潜力的交通工具。

电动汽车能源供给装置对于电动车产业而言是不可缺少的重要设备，主要包括直流充电器和交流充电桩两种形式。

直流充电器功率大，充电时间段，体积较大，主要用于大型充电站内。

交流充电桩一般功率较小，充电时间较长，体积小，占地少。

电动车充电模式主要有三种：常规充电、电动汽车充电和更换电池组。

常规充电一般需要6小时以上，通常在下班之后的夜间进行。

电动汽车充电采用大电流，可在车辆运行驾驶员休息期间进行，但瞬间负荷大，对配电网运行形成较大冲击。

2 电动汽车充电对住宅小区配电网的影响2.1充电桩接入对配电变压器影响当接入配电变压器的其他负荷占变压器容量的30~40%时：容量小于500千伏安的配电变压器容量裕度有限，强制接入充电机容易造成配电变压器满载或过载运行，降低变压器运行的经济性；容量大于800千伏安的配电变压器具有较强接纳能力，允许接入一定数量的充电机，每台配电变压器可接入充电机台数在1~5台之间，远小于同等条件下常规充电机接入数量。

2.2电动汽车充电对配电线路的影响电动汽车充电桩接入低压线路的导线截面要求在120mm2以上，在现有导线截面的配置条件下，充电机应以“干线接入为主，支线接入为辅，进户线不接入”的原则接入。