电动汽车充电设施接入对配电网的影响

NONGCUNDIANGONG主持：杨留名

·“电能替代”专题·

不大，但在充电站2020年规模化接入后，仍将会对地区局部配电网产生影响。（1）在电能质量方面，会造成一定的谐波污染。电动汽车电池充电机属于非线性装置，在其充电过程中，由于直流电流在交流三相之间不断地换相而产生谐波，将会使供电系统波形畸变严重，且无规律，可能造成不同周期内的电压电流存在幅值、相位和频率的波动，导致供电系统功率因数下降，造成电压闪变，使得电压波形出现不平滑的现象，对电网电能质量带来不利影响。在国家积极推进节能减排工作，实施电能替代大环境的趋势下，电动汽车由于能耗低，污染少，可以实现零排放，以及电池储能和充电技术的日益成熟等，应用量得以高速增长。目前，电动汽车的应用已涉及公交车、出租车、物流环卫等专用车，以及公务与私人乘用车等各个领域。相应的电动汽车充电及其配套基础设施建设也已遍地开花，其对配电网的影响也日渐引起供电企业的重视。笔者现以湖北省襄阳地区电动汽车充电设施发展实际为例，谈谈电动汽车充电设施接入对配电网的影响，供参考。电动汽车充电设施接入

对配电网的影响

（443000）国网湖北襄阳供电公司经济技术研究所刘旭1电动汽车充电的原理（2）大量的电动汽车充电可能带来新一轮的负荷增长，加重电网负担。由电动汽车的负荷特性曲线和城市配电网负荷特性曲线可以明显的看到，在负荷晚高峰期间，电动汽车充电负荷和城市配电网供电负荷高峰存在部分重叠，会加重配电网供电系统的负担。这对用电负荷峰谷差日益加大的电力系统而言，增大了配电网发、输、配电压力。（3）会给电力系统的运行与控制带来不确定性。电动汽车充电场所、时间不固定，会导致系统的运行情况随时发生改变，甚至影响系统的安全稳定运行。3应对策略针对电动汽车充电负荷对配电网的影响，可以采电动汽车充电的原理可简单归纳如下：首先由三相桥式全控整流电路对电网的380V三相交流电进行整流，将交流转化为直流，整流输出经滤波电路后，为功率变换电路提供直流输入，功率变换电路将电流变换为电动汽车充电桩所需要的电流，输出经滤波后为蓄电池充电。图1为某充电站日充电负荷特性曲线示意图，从图中可以看到充电站的用电规律，18—24时为其充电站高峰用电负荷时刻，夜间也有部分负荷；2—7时为低谷负荷。很明显，电动汽车充电基本上是利用晚间时间充电，这主要是和使用者的作息时间相关。近两年来，充电站的规划建设正全面铺开，根据电动汽车充电负荷特性可以看出，电动汽车充电负荷为固定充电总时长的稳定性负荷。负荷

取以下应对策略。（1）对大规模充电站接入引起的谐波问题，应严格按照充电站建设管理相关规定，加强在站内治理谐波污染。同时，在电网出口处考虑加装谐波监测装置，并将相关信息上送至调度，密切加强监控。在充电站侧加装动态无功补偿装置或静态无功补偿装置，在充电站侧就地完成对谐波的治理，将其对配电网谐波的影响降到最低。（2）对电动汽车在负荷高峰时刻进行充电，加重电7∶0012∶0018∶0024∶00时间

网负担，使得配电网效率降低的情况，须加紧研究电动汽车充电负荷特性，开展针对电动汽车的中低压运行方式调整，并加快相关线路新建和改造，提升供电可靠性。同时加强对充电站运行的协调，使得充电站总负荷需求量在规定的范围内。（3）从充电站规划源头上，加强对充电站规划接入的管理，合理对充电站进行布点，把充电站建设在距离配电网电源较近的位置，同时，对充电站接入配电线路的配电变压器进行合理配比。2019-03-19收稿

图1

2某充电站日充电负荷特性曲线

充电站接入对配电网的影响襄阳地区充电站全部分布在市区及县城区，通常由10kV公用电网供电。根据地区配电网规划，预计2020年襄阳地区将建成74座充电站，分布在襄阳市各区县，总负荷82000kW。而根据襄阳市电网负荷预测kW，电动汽车充电负荷占地区10kV网供负荷的比例结果，襄阳市2020年10kV网供负荷预计达到311万DOI:10.16642/j.cnki.ncdg.2019.06.052

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第27卷2019年第6期