电动汽车和新能源接入配电网规划的研究
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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。
综合能源背景下的配电网多场景规划分析摘要:在当前形势下,综合能源系统的建设发展已经成为社会经济发展必须要研究的问题之一。
配电网与综合能源系统的联系有着紧密联系,通过综合能源背景下配电网的多场景规划研究,能够进一步提高能源的利用效率,同时降低电力系统、能源系统的投资、运行成本,从而进一步提高能源的经济效益。
本文,就将对配电网的多场景规划进行讨论和研究。
关键词:综合能源;配电网规划;多场景在人类社会经济发展的过程中,能源是不可缺少的资源之一。
人类的衣食住行皆离不开能源支持。
然而,随着人类社会经济、科技的逐步提高,能源问题也愈来愈严重。
能源不足、能源利用效率低下、环境污染等问题不断凸显,已经开始威胁全人类的发展和生存。
在这样情况下,新能源的发展以及能源转型已经成为我国乃至世界发展的重点问题。
在这样的背景下,综合能源系统应运而生。
1综合能源系统与配电网综合能源的优势在于能整合电、气、冷、热等多种能源,从而更加科学、合理的适应,走上可持续发展的道路[1]。
根据目前对综合能源系统的研究来看,主要可以分为三大类,分别为综合规划、联合运行优化以及综合评估。
同时,随着研究的深入,综合能源系统与配电网之间也有了越来越紧密的联系,并影响着当前配电网的规划。
相较于以前的配电网规划与运行,当前以及未来的配电网规划需要考虑到与多系统的合作运行,包括天然气系统、冷热传输系统等。
不仅要确保能源利用效率、新能源消纳率,同时还需要考虑配电网的规划成本以及多场景的应用,这样才能使经济效益和社会效益最大化,为广大民众的生活、生产提供更加坚实的保障。
2综合能源背景下的配电网多场景规划应用2.1电力与交通系统的配电网规划交通运输在当前是一个十分重要的话题,这不仅与每个人的日常生活息息相关,同时也关系着不同地区之间的经济、文化、政治交流,是现代生活中不可缺少的一环。
随着科技的发展以及人们环保意识的提高,新能源交通工具成为越来越多人的第一选择。
收稿日期:2020年11月13日,修回日期:2020年12月24日作者简介:刘理峰,男,博士研究生,高级工程师,研究方向:电网发展规划和企业经营管理。
朱江峰,男,硕士研究生,高级工程师,研究方向:电网发展规划研究。
王冰,男,博士,教授,硕士生导师,研究方向:电力市场、风电机组集群控制技术、电力负荷建模与预测等。
刘维扬,男,硕士研究生,研究方向:城市配电网空间负荷预测、电动汽车入网优化调度。
孙洲,男,工程师,研究方向:配电网规划。
∗1引言随着经济的不断发展,其在电力方面的表现为用电量不断增加,大量分布式电源和电动汽车接入配电侧电力结构中,给配电网空间负荷预测(Spa ⁃tial Load Forecasting ,SLF )带来严峻的挑战[1]。
随着科技的不断发展以及人们对环保的关注度不断提高,电动汽车迅速发展,城市电动汽车数量正逐年增多,同时,由于国家政策的大力支持,电动汽车数量未来将进一步增多。
除此之外,随着城市的发展,光伏作为分布式电源中较常见的一种,能与住宅、商业建筑和工业园区等建筑设施结合起含电动汽车和光伏的配电网空间负荷预测∗刘理峰1朱江峰1王冰2刘维扬2孙洲1(1.国网绍兴供电公司绍兴312000)(2.南京宽塔信息技术有限公司南京211100)摘要随着光伏(photovoltaic ,PV )的普及和电动汽车(Electric Vehicle ,EV )保有量的增加,提出一种同时考虑到EV时空分布和PV 出力随机的主动配电网空间负荷预测(Spatial Load Forecasting ,SLF )方法。
对影响PV 出力的各项指标进行详细分析,并采用层次分析法确定不同指标的权重,采用模糊综合评价法确定评价集。
其次,结合最小二乘支持向量机(Least Squares Support Vectormachine ,LS-SVM )对传统粒子群算法进行改进来配比PV 出力情况。
然后,根据EV 的时空转移概率矩阵采用蒙特卡洛法模拟出EV 充电负荷情况。
电动汽车对电网负荷的影响分析随着环保意识的增强和技术的不断进步,电动汽车在全球范围内得到了快速发展。
然而,电动汽车的大规模普及也给电网负荷带来了一系列影响。
电动汽车的充电行为具有一定的随机性和不确定性。
与传统燃油汽车加油的快速性不同,电动汽车的充电时间相对较长,这意味着车主可能会在不同的时间和地点进行充电。
比如,有些车主可能会选择在下班后回家充电,而有些则可能在工作场所、公共充电站等地充电。
这种充电时间和地点的分散性,使得电网负荷的预测变得更加困难。
从时间维度来看,电动汽车的充电负荷具有明显的峰谷特性。
在白天工作时间,大部分电动汽车处于使用状态,充电需求较低。
而到了晚上下班后,尤其是居民用电高峰时段,大量电动汽车同时接入电网充电,这将进一步加大电网的峰谷差。
这种峰谷差的加大,对于电网的稳定运行和供电质量都会产生不利影响。
比如,可能导致电网电压波动、频率不稳定等问题,增加了电网的运行风险。
另外,电动汽车的充电功率也各不相同。
目前市场上的电动汽车,其充电功率从几千瓦到几十千瓦不等。
大功率充电设备的出现,虽然缩短了充电时间,但在短时间内会给电网带来较大的冲击负荷。
特别是在电网容量有限的地区,如果大量电动汽车同时使用大功率充电设备,可能会导致局部电网过载,甚至引发停电事故。
电动汽车的无序充电还可能导致配电网的变压器过载。
在一些老旧小区或者电网基础设施相对薄弱的地区,原本的电力供应是按照居民日常用电需求设计的。
随着电动汽车数量的增加,如果没有合理的规划和改造,大量电动汽车的充电需求可能会使变压器长期处于过载运行状态,缩短其使用寿命,甚至引发故障。
然而,电动汽车的发展并非完全给电网带来负面影响。
通过合理的引导和管理,电动汽车也可以成为电网的一种灵活资源。
例如,利用智能充电技术,可以根据电网的负荷情况,实时调整电动汽车的充电功率和时间,实现有序充电。
在电网负荷低谷时段,适当提高充电功率,而在高峰时段则降低充电功率或暂停充电。
文章编号=1009 -2552 (2018)06 -0085 -07 DOI:10.13274/ki.hdzj.2018. 06.018考虑新能源的电动汽车多网融合充电路径规划陈良亮1>2,刘艺3,迟福建4,宋毅5(1.南瑞集团公司,南京211116; 2.国电南瑞科技股份有限公司,南京211106; 3.东南大学,南京210096;4.国网天津市电力公司,天津300010;5.国网北京经济技术研究院,北京102209)摘要:为减轻大规模电动汽车随机充电给交通网、配电网带来的不利影响,同时提升新能源的消纳水平,文中建立了考虑新能源出力的“交通网-配电网-充电设施网”模型,并提出基于交通、电网和新能源信息的电动汽车多网融合充电路径规划方法。
通过对某地区一天内电动汽车的运行和充电状态的仿真,验证了文中所提出的规划方法。
仿真结果表明,该规划方法能够有效地均衡各充电站的充电负荷,优化配电网和交通网的运行状态,对提升新能源消纳水平也有着积极意义。
关键词:大规模电动汽车;新能源;交通网;配电网;充电路径规划中图分类号:TM744 文献标识码:ACharging route planning method of electric vehicles based on multi-network integration considering new energy sourceCHEN Liang-liang12, LIU Yi3, CHI Fu-jian4 , SONG Y i5(1.NARI Group Corporation,Nanjing211116,China;2.NARI Technology Development Co.Ltd.,Nanjing211106,China;3.Southeast University,Nanjing210096,China;4.State Grid Tianjin Electric Power Company,Tianjin300010,China;5.State Power Economic Research Institute,Beijing102209,China)Abstract:In order to reduce the adverse effects that the random charge ol electric vehicles brings to thetransportation network and distribution network,while enhancing the level ol consumption ol new energy,this paper establishes a model of“traffic network-distribution network-charging facilities network”whichconsiders new energy output,and puts forward the charging route planning method based on multinetwork integration.The model is verified by simulating the operation and charging states of the electricvehicles in a certain area.The simulation results show that the proposed method can effectively balancethe charging load of each charging station,optimize the operation status of distribution network andtransportation network,and also has positive significance to enhance the level of new energyconsumption.Key words:large-scale electric vehicle;new energy;traffic network;distribution network;chargingroute planning2018年第6淛 y信息疼甲0引百随着环境污染、能源枯竭问题的日益加重,电动 汽车的规模化发展和新能源的开发利用得到了越来 越多的关注。
浅谈配电网“网格化”规划与“三型两网”建设随着经济的快速发展和城市化进程的不断推进,电力需求不断增长,配电网的建设和改造成为当今电力行业的一个重要课题。
为了满足日益增长的电力需求,提高配电网的可靠性、安全性和经济性,我国电力行业正加大对配电网“网格化”规划与“三型两网”建设的力度。
一、配电网“网格化”规划配电网“网格化”规划是指根据城市发展规划和电力负荷增长趋势,通过合理划分区域、建立相互连接的配电网格,提高电网的可靠性和安全性。
目前,我国城市配电网大多采用单环或者双环架构,这种结构存在电力质量不稳定、容量利用率低等问题。
开展配电网“网格化”规划成为当前配电网建设的重要方向。
在“网格化”规划中,首先要对城市进行合理划分,将不同的功能区域划分到不同的配电网格中,从而形成多个相互连接、互为备用的网格系统。
要合理规划变电站和配电线路的布局,提高供电可靠性和质量。
还需要考虑可再生能源接入、电动汽车充电站等新能源设备的智能化接入和管理,为未来城市电力需求提供更多可能。
配电网“网格化”规划的实施需要政府、电力企业和相关部门通力合作,通过技术创新和设备升级来完善电网系统。
只有通过“网格化”规划,才能更好地满足城市电力需求,提高电网的可靠性和安全性。
二、“三型两网”建设“三型两网”建设是指将城市配电网划分为城市型、城镇型和农村型配电网,同时建设城市供电网和农村供电网,从而满足不同地域的用电需求。
城市型配电网是指位于城市中心区域,主要服务于商业、居民等城市用电需求,需要具备高可靠性、高供电质量的特点。
城市型配电网的建设要充分考虑城市用电负荷的增长趋势,采用先进的配电设备和技术,提高配电网的智能化水平。
城镇型配电网是指位于城市周边的城镇地区,主要服务于城镇居民和小型企业,需具备较高的供电可靠性和经济性。
城镇型配电网的建设要结合当地的实际情况,提高供电网络的覆盖率和可靠性,优化电网结构,提高供电质量。
城市供电网是指为城市型和城镇型配电网提供电力供应的大型变电站和输电线路,需要具备大容量、高可靠性的特点。
试析配电网综合节能改造及电能质量提升1. 引言1.1 背景介绍配电网是指将电力从变电站输送到终端用户的系统,是现代电力系统中重要的组成部分。
随着我国经济的快速发展,电力需求量不断增加,配电网的负荷也愈发庞大。
随着传统的电力系统设备老化和电力设备利用率不高等问题的日益突出,配电网能效低下和电能质量相对较差成为影响电力系统安全稳定运行的主要问题之一。
传统配电网存在许多问题和挑战,如电网损耗大、供电可靠性低、电能质量差等,这些问题不仅影响了电力系统的稳定运行,也浪费了大量资源。
为解决这些问题,配电网综合节能改造及电能质量提升成为当前电力系统领域研究的热点之一。
通过采用先进的节能技术和电能质量改善手段,可以有效降低配电网的功耗,提高供电可靠性,改善电能质量,为用户提供更加稳定、可靠的用电环境。
开展配电网综合节能改造及电能质量提升研究具有重要的现实意义和深远的发展意义。
通过对配电网进行全面的优化和改造,不仅可以提高电力系统的运行效率和稳定性,还可以为我国节能减排和建设资源节约型社会做出重要贡献。
【背景介绍】1.2 问题提出电网建设发展到今天,由于长期大量使用高消耗的传统能源,导致了电网资源的不断枯竭和环境污染的加剧。
电网运行中存在能源浪费的情况较为突出,电能质量不佳的问题也愈发凸显。
这些问题的存在,严重制约了电网的可持续发展和运行安全性。
面对这一现状,我们必须深刻认识到问题的严重性和紧迫性,寻求有效的改善途径和解决方案。
在电网综合节能改造及电能质量提升的研究过程中,问题的提出必不可少。
只有科学准确地把握问题的实质性质和根源,才能更好地分析和解决问题,为电网的可持续发展和提升电能质量提供坚实的基础。
【问题提出】是我们开展电网综合节能改造及电能质量提升工作的出发点和基础,我们需要认真对待每一个问题,深入挖掘其中的内在逻辑和深层次关联,寻找出有效的解决方案。
1.3 研究意义电网是支撑现代工业和生活的重要基础设施,其运行的高效与可靠性直接关系到整个社会经济的稳定发展。
科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·72·2023年第02期文章编号:2095-6835(2023)02-0072-03规模化电动汽车入网对配电网的影响王旻玮,孙景文,魏大洋(国网江苏省电力有限公司常州供电分公司,江苏常州213000)摘要:对电动汽车用户的出行规律和充电地点进行分析,建立了以统计数据为基础的充电负荷需求模型。
选用IEEE33节点配电系统,采用蒙特卡洛模拟,仿真大规模电动汽车充电负荷对配电网网络损耗和节点电压的影响。
结果表明,采用分时电价政策对用户充电行为进行引导,可以有效改善规模化电动汽车入网对配电网的影响。
关键词:电动汽车;负荷需求模型;分时电价;配电网中图分类号:TM75文献标志码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2023.02.019随着能源和环境问题的日益严峻,推广电动汽车成为必然趋势,电动汽车在汽车市场的占有率也不断提升。
规模化电动汽车的接入势必对配电网产生重要的影响。
因此,了解并准确评估电动汽车充电对配电网产生的影响对配电系统的升级和充电基础设施的配建具有重要意义。
目前,已有众多学者在大规模电动汽车入网对配电网的影响和充电负荷建模领域进行了相关研究。
文献[1]对以负荷方差最小化为目标的优化控制策略进行了研究,证明负荷方差与网损有着紧密联系,优化配电网的网损一定程度上可等价于负荷方差的优化。
文献[2]重点分析了电动汽车接入电网对电网谐波的影响。
文献[3]以电动汽车充放电效益最大为目标函数,探讨了利用电力价格弹性杠杆调度电动汽车进行充放电的可行性。
文献[4]对电动汽车进行分类,利用概率统计学和蒙特卡洛模拟方法提出了基于时刻充电概率的负荷预测模型。
文献[5]提出了考虑随机因素,以负荷方差最小化为目标的优化充电策略。
本文在借鉴以上研究成果的基础上以常规充电为研究对象,结合汽车行驶规律,建立计及时空分布特性的电动汽车充电负荷需求模型。
新型配电系统优化规划与运行控制摘要:新型电力系统是落实国家“双碳”和“能源绿色转型”战略目标的根本举措,而新型配电系统是建设新型电力系统的重要环节。
随着风光可再生能源、电动汽车等新型源荷大规模接入配电网,一方面配电网结构形态正逐步由交流网络向交直流混合网络转化,配电网功能形态正逐步由电力传输分配向各类能源平衡配置转化,高比例可再生能源、电力电子化、多元互动、多能耦合特征凸显;另一方面,由于风光可再生能源高度的不确定性,导致配电网功率波动、电压越限、设备重过载等供电质量问题日益突出。
新型配电系统的优化规划与运行控制面临新问题和严峻挑战。
关键词:新型配电系统;优化规划;运行控制引言随着我国以新能源为主体的新型电力系统建设进程的不断加速,高比例分布式新能源规模化接入、电能替代加速、负荷互动增强、交直流配电兴起、电力电子装备快速发展,均使得配电网在新型电力系统中面临的形势和承担的任务发生明显变化,配电系统不但在组成元素、拓扑结构、运行方式等方面将进一步复杂化,而且在电源结构、用电方式、规划运行体系方面也将发生革命性的变化,仅依靠传统配电网的网架结构以及源荷接入方式将难以适应未来新型电力系统的发展要求。
因此,推动配电系统构建全新的网络架构,促进源荷单向供给向“源荷互动”转变,充分发挥新型配电系统在“源网荷储”协调互济的优势,是应对电力系统面临的新挑战的重要措施。
1电力配电自动化及配电管理的概述配电自动化与管理措施一般能够分为几大类,其中,配电自动化管理是一种告别传统手工控制方式的智能化管理,是通过利用先进的技术和装备建立一套完整的网络化管理系统的办法,对电网的运行情况进行综合管理,同时它所收集到的数据也更具代表性和权威性,基于收集到的数据能够对配电系统进行自动化调整,从而有效地提高了电网的运行效率。
配电自动化管理系统主要包括运输设备、电站、变电站、配电站等,其中主站系统主要由几个前置服务器和一个主设备构成,在配电网发生故障或异常时,该系统可以作为主设备,不会对配电系统的运行造成任何的影响,而且可以节约大量的人力、物力,确保系统安全、高效的运行。
国家电网公司配电网规划管理规定第一章总则第一条为加强国家电网公司(以下简称“公司”)配电网规划管理,明确职责划分,优化业务流程,规范工作内容,促进信息化应用,强化检查考核,提高配电网规划管理水平和工作质量,依据《国家电网公司“三集五大”体系建设实施方案》、《“三集五大”体系机构设置补充方案》,制定本办法。
第二条本办法所称的配电网规划管理,主要包括:配电网规划管理的职责、管理活动的内容与方法、检查与考核、报告与记录等。
第三条本办法适用于公司总部,省(自治区、直辖市)电力公司(以下简称“省公司”),地市(区、州)供电公司(以下简称“地市供电企业”),县(市、区)供电公司(以下简称“县供电企业”),国网经研院、中国电科院等有关直属单位,省经研院、地市经研所等省公司、地市供电企业层面支撑实施单位。
第二章职责分工第一节公司各级单位归口管理部门第四条国网发展部是公司配电网规划的归口管理部门,。
1履行以下职责:(一)按照国家、行业相关标准要求,组织制定和修编公司配电网规划技术标准和规章制度并组织实施。
(二)指导、监督、考核省公司配电网规划管理工作,协调解决配电网规划管理中的重大问题。
(三)确定配电网规划边界条件,并统一组织公司配电网规划的启动、编制、评审和实施。
(四)批复省公司配电网规划。
(五)组织编制公司配电网规划报告,并将其纳入公司电网发展总体规划报告。
(六)组织开展配电网规划重大专题研究。
(七)组织开展公司配电网规划的技术交流与培训。
(八)负责公司配电网规划信息系统建设与应用的组织管理。
第五条省公司发展部是本单位配电网规划的归口管理部门,履行以下职责:(一)组织贯彻公司总部有关配电网规划技术标准和规章制度,并组织所属单位具体实施。
(二)提出本省配电网规划发展目标。
(三)组织编制本省110(66)千伏及以下电网规划并初审。
(四)组织评审地市供电企业35千伏及以下电网规划。
(五)分解批复地市供电企业35千伏及以下电网规划,并。
直流配电网研究现状与发展一、本文概述随着可再生能源的快速发展和分布式电源的大规模接入,直流配电网以其高效、灵活、经济等优势逐渐受到广泛关注。
本文旨在全面梳理直流配电网的研究现状,深入剖析其关键技术和挑战,并展望其未来的发展趋势。
文章首先介绍直流配电网的基本概念、特点及其在全球能源转型中的重要作用,然后重点分析直流配电网的关键技术,包括直流配电系统架构、直流断路器、直流负荷、直流电源接入等。
接着,文章将探讨直流配电网的运行控制策略,包括保护控制、优化调度、稳定性分析等方面。
文章还将关注直流配电网在规划、设计、建设及运行维护中面临的挑战和解决方案。
文章将展望直流配电网的未来发展前景,为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。
二、直流配电网研究现状随着可再生能源的快速发展和电力电子技术的不断进步,直流配电网作为一种新型的配电方式,近年来受到了广泛的关注和研究。
直流配电网具有结构简单、效率高、电能质量优、易于实现智能化等优点,因此在未来的电力系统中具有重要的应用前景。
拓扑结构研究:直流配电网的拓扑结构是影响其运行性能的关键因素之一。
目前,研究者们提出了多种拓扑结构,如辐射状、环状、网状等,并针对不同的应用场景进行了对比分析。
同时,随着柔性直流输电技术的发展,基于柔性直流输电的直流配电网拓扑结构也成为了研究的热点。
控制策略研究:直流配电网的控制策略对于其稳定运行和电能质量控制至关重要。
目前,研究者们提出了多种控制策略,如电压控制、电流控制、功率控制等,并针对不同的控制目标进行了优化和改进。
同时,随着人工智能技术的发展,基于人工智能的控制策略也成为了研究的热点。
保护技术研究:直流配电网的保护技术是其安全运行的保障。
由于直流配电网的故障特征与交流配电网存在较大的差异,因此需要开发适合直流配电网的保护技术。
目前,研究者们提出了多种保护方案,如基于边界检测的保护、基于行波检测的保护等,并进行了实验验证和性能评估。
设备研发与应用:直流配电网的设备研发与应用是推动其发展的关键。
《装备维修技术》2021年第8期—309—电动汽车充电对配电网影响及应对措施周永富(南宁市全宇电力设计有限责任公司,广西 南宁 530000)随着全球能源危机与环境污染问题的不断加剧,电动汽车得到了各国政府的大力支持,各个城市的电动汽车保有量逐年增加。
经测算,到2020年全国电动汽车保有量将超过500万辆,其中电动公交车超过20万辆,电动出租车超过30万辆,电动环卫、物流等专用车超过20万辆,电动公务车与私人乘用车超过430万辆。
2020年新能源汽车占比需达到7-10%,2025年需达到15-20%,2030年需达到40-50%。
1、电动汽车充电负荷对配电网的影响未来随着清洁能源的发展,电动汽车将有着很大的市场,然而大量的电动汽车充电负荷接入配电网,将会对配电网产生较大的负面的影响,包括对电力系统设备容量的要求、配电网输出的电能质量(谐波畸变率、电压损失率、三相电压不平衡率)、电网运行经济性、配电设备运行安全稳定性、以及电动汽车对碳排放量的影响。
电动汽车充电负荷对配电网的主要不利影响因素如图1所示。
图1 电动汽车充电对配电网影响1.1配电系统谐波电流的原理电动汽车充电机作为一种非线性设备,当正弦电源加在非线性电路两端,输出电流会产生畸变,由此产生的谐波电流会注入配电网,导致电力系统节点电流不是标准正弦电流,对配电网产生谐波污染。
1.2充电站各次谐波含有量通过电能质量监测仪,提取得到某市某电动汽车充电站的单相谐波电流,各次谐波电流大小如表1所示。
由得到的数据结果分析可知,随着电动汽车接入数量不断增大,由于不同电动汽车产生的各次谐波相互叠加抵消,谐波畸变率逐渐降低,但总的充电电流却在不断增大,造成的总的谐波电流不断增大。
若大规模的电动汽车集中性地接入充电站进行充电,则会产生较大的谐波电流,从而对配电系统造成不可忽视的负面影响。
表1电动汽车充电各次谐波含量1.3谐波对配网的危害电动汽车充电站存在大量的电力电子设备,许多的电力电子元件会使网侧电流发生畸变,产生的谐波电流注入公共电网,会对电力系统产生危害,主要有以下几方面的不利影响:(1)由于电力电子元件会消耗无功功率,导致电流增大,需扩大电力设备容量,同时总的负荷电流也增大,使得电力设备和线路损耗增大,最终使得电网运行维护的经济成本增大。
电动汽车和新能源接入配电网规划的研究
摘要:随着世界经济不断发展与进步,传统能源消耗大幅度提升,致使全球范
围内面临严峻的能源紧缺以及环境危机,迫使各国逐渐加入新能源技术开发队伍
之中,对新能源以及电动汽车加大研究力度。
电动汽车和新能源具备清洁环保、
运行灵活以及损耗比较低等优势特点,可以有效解决能源危机和环境污染等问题。
因此,被广大群众所关注和重视,并且大部分技术被应用到实用阶段。
因此,本
文主要针对电动汽车和新能源接入配电网规划进行深入的探讨研究,促使新能源
和电动汽车正产正常有序发展。
关键词:电动汽车;新能源;接入;配电网
随着人们物质生活水平的提高,促使其环保意识越来越强,并且对风能、光
伏等多种能源种类进行挖掘研究。
伴随着各种新能源的不断发展与应用,致使新
能源接入成为当前电网发展比较重要的一项工作内容。
在配电网中合理运用新能源,致使其对配电网运行的灵活性、使用安全性等提出更多更高的要求标准,导
致传统配电网面临严峻的困难挑战,因此,配电网需要结合实际情况,对自身的
可靠性以及适应性进行合理的优化,大大降低接入问题造成的影响,从而保证传
统配电逐步转变为现代主动配电网。
1.电动汽车和新能源接入对配电网造成的影响
1.1新能源接入配电网造成的影响
(1)新能源对网损的影响
随着我国电力建设规模不断扩大,有效缓解电力能源短缺问题,但是网损问
题越来越严重。
而该问题不仅与系统的负载有着密切关联,同时业余新能源介入
的具体位置、容量大小以及接入配网的网络拓扑结构等有关。
新能源接入,致使
配电网中部分单向流动潮流的支路发生变化,最终导致配电网王孙发生变化。
由
于新能源接入情况大不相同,从而致使网损出现增大或者是减少的情况。
(2)新能源接入对电能质量的影响
新能源接入配电网时,需要依靠大量的电力电子设备才可完成,致使配电网
电压、电流波形发生变化,造成大量谐波引入,甚至是电网电压出现闪变问题,
严重影响电网电能质量。
(3)新能源接入对继电保护影响
由于传统配电网络结构一般呈放射状,其保护原理和日常运行维护简单便捷,并且经济成本比较低,而新能源接入不仅使电网潮流发生变化,同时也使电网故
障时短路电流大小发生改变。
一旦新能源和继电保护二者之间出现纰漏,极有可
能发生保护失效,甚至是误动作等问题现象。
(4)新能源接入影响配电网的可靠性
随着新能源接入,给传统负荷预测、规划、运行带来不利影响。
首先,大量
用户选择使用新能源进行发电,导致电网人员无法预测负荷增长的实际情况,其次,风力发电机、光伏发电机等新能源的随机波动性、间歇性等严重影响配电网
的正常运行。
1.2电动汽车接入对配电网的影响
(1)电动汽车接入对配电网规划产生影响
随着电动汽车的广泛推广,致使配电网负荷与日俱增,并且配电网压力也随
之增加,从而对配电网规划产生影响。
同时,在配电网规划过程中,要对车主的
驾驶行为、充电行为、交通信息流、配电网规划等诸多因素进行综合考虑,然后
根据权衡电网、电动汽车撑住等多方面的利益对配电网进行合理规划。
(2)电动汽车接入对电网的峰谷平衡产生影响
传统电力负荷高峰主要集中在白天期间,而大部分电动汽车主要实在夜间进
行充电,只有这样,才能有效维持电网的峰谷平衡,进而促使电网负荷特性得到
完善。
(3)对电网运行的稳定性产生影响
由于电动汽车充电具有随机性特点,致使电动汽车的充电场所、充电时间等
发生变化。
在大量打动启程同时接入的情况下,则会影响电力系统的正常、稳定
运行。
(4)影响配电网的运行
随着大量电动汽车接入配电网中,其运行和结构在一定程度会受到影响,并
且传统配电网规划准则早已无法满足于电动汽车大规模接入的实际需求。
当电动
汽车集中在某一区域范围内充电,则会影响配电网局部发生过载或者是不平衡问题;当大部分电动汽车在负荷高峰期间进行充电时,会使配电网负担加重,因此,必须对配电网中发电装机方面加大投资力度。
2.电动汽车和新能源接入配电网规划模型
现阶段,针对电动汽车和新能源接入配网评估规划模型框架一般主要采用图
1所示的模式。
图1 电动汽车和新能源接入配电网评估规划模型
该配电网规划模式主要分为两个部分,首先是符合国家政策和经济效益的基
本前提下,严格按照配电网规划区结构对新能源以及电动汽车充电站的位置、类型、容量进行明确规定。
其次,从技术方面出发,在第一步基础上对电动汽车和
新能源的接入点数量和容量进行确定,然后在经济条件允许的情况下,保证新能源、电动汽车充电站与配电网达到最佳匹配状态。
2.1电动汽车用电特性分析
(1)公交车
公交车路线、发车时间、发车间隔基本确定,无特殊情况不会发生变化。
因此,公交车运营维护时间以及地点相对比较集中,在现有停车场内设置充电装置
即可。
为了保证公交车运行期间不发生间断现象,需要选择快速充电方式进行充电,而在夜间公交车休息时段,可以运用常规充电方式进行充电。
(2)出租车
一般情况下,出租车均为24小时运营,并且在运营期间不间断。
因此,为了保证出租车正常运营,需要选择快速充电方式,从而有效缩短充电时间。
对此,
出租车倚天24小时都需要采用快速充电方式。
(3)私家车
一般私家车主要用于上下班、娱乐休闲等活动,并且根据相关调查研究分析
得出,私家车在上下班时间段、晚饭后休闲娱乐时间段使用频率比较高。
同时,
私家车在单位、餐厅、商场等诸多场所停留时间相对比较长,有足够时间进行充电,因此,可以选择常规充电或者是慢速充电方式进行充电。
但是在紧急情况下,亦可选择快速充电方式。
2.2新能源接入配电网的负荷特性
配电网现阶段常见的新能源主要包括光伏发电、风电、电能储存装置等,从
而保证在没有阳光,没有风的天气情况下,仍然能够正常供电,保证电能的稳定
性和可靠性。
对新能源和电动汽车充电站进行综合协调规划,从而建立以新能源
为主要能源的电动汽车集中充电站。
对于新能源和电动汽车接入配电网规划在大
部分文章中都有所涉及。
因此,充电设施、新能源
组成的微电网以及外部配电网所呈现的用电特性如下:
其中P(O主要是微电网对外呈现的整体通电负荷,P(f主要是指电动汽车
充电站的用电负荷,而∑p(t,)为储能装置的储存能量,∑p(o)为光伏发电的
发电负荷,
3结束语:
综上所述,电动汽车和新能源接入到配电网中必然会对其产生一定的影响,
从而引起相关人员的重视和关注,并且通过长时间的探讨摸索,具有极大的现实
困难。
现阶段,配电自动化技术的实效性技术早已成为大部分生产厂家以及用户
比较关注的热门话题,因此,必须根据实际情况对配电网进行合理的建设,与此
同时,还要对其他实用性技术进行不断改进和完善,对电网接入技术进行深入的
研究,可以有效解决谐波等诸多方面的问题。
参考文献:
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[3]翁子豪.新能源配电网概率调压方法[D].广东:广东工业大学,2017.。