電動汽車充放電對電網(wǎng)影響探析

摘要：電動汽車技術在快速的發(fā)展，在發(fā)展的過程中成本會大幅度的降低，大容量的電池技術也在逐漸的提高?，F(xiàn)代電動汽車的數(shù)量持續(xù)增長，隨著人們的環(huán)保意識增強，以及國家政策所限制，大多數(shù)人會選擇電動汽車。這也就導致城市中電動汽車的數(shù)量急劇增長，電動汽車需要充放電，這一點就讓城市電網(wǎng)迎來了新的挑戰(zhàn)。

關鍵詞：電動汽車；充放電；充電站；影響分析

1引言

新能源汽車的代表就是電動汽車，區(qū)別于傳統(tǒng)汽車，傳統(tǒng)汽車是以汽油燃燒作為動力，電動汽車可以節(jié)約大量的能源，同時也利于環(huán)保和清潔工作。電動汽車的興起為電網(wǎng)迎來了挑戰(zhàn)，在智能電網(wǎng)發(fā)展的未來規(guī)劃中，南方電網(wǎng)公司和國家電網(wǎng)公司，曾經(jīng)明確指出要加大力度發(fā)展電動汽車充放電技術。在不同的發(fā)展階段中，充放電服務模式都不夠健全，對于充放電地點的設置也需要重新考慮，過多會導致能源的浪費，過少又不能滿足現(xiàn)代電動汽車的需求。

2電動汽車充電設備及充放電特性

2.1電動汽車充電設備類型及特性

為了維持電動汽車的正常運轉，必需要提高電動汽車充電設備的質量，推動電動汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，健全電動汽車的基礎設施。加大力度發(fā)展智能電網(wǎng)，對于電動汽車所需要的一些沖動站以及放點站，進行及時的安排和設置。對充電機和充電站建立安全的監(jiān)護系統(tǒng)，在配電室要配有簡介的說明，設有安全防護措施。充電機的安裝方式有多種多樣，但運用得較為廣泛的就是非車載式和車載式兩種，不同類型的電動汽車要采用相對的充電方式。在電動汽車的內(nèi)部需要安裝車載充電機，有些充電機是安置在電動汽車之外的，電動機通過和交流電網(wǎng)進行連接，可以為電動汽車提供直流電能。充電機早期的產(chǎn)品是，不控整流和斬波器類型的充電機，這種充電機變換的效率非常低，并且諧波電流非常嚴重，雖然動態(tài)性能比較好，但是整體的體積過于龐大，不適合在室外進行設置。

2.2電動汽車充電特性

電動汽車電池有三種充電模式，分別是機械充電、常規(guī)充電和快速充電，利用電力低谷階段進行充電，這種充電模式叫做常規(guī)充電，一般都是交流店進行充電。常規(guī)充電最適合電動汽車充電，既不影響電動汽車內(nèi)部的機械構造，同時充電效率還比較高，唯一的缺點就是需要的充電時間較長。運用專門的配置充電機對電動汽車進行充電，這種充電模式叫做快速充電，所需的充電時間非常簡短，可以對大容量的電池進行充電，滿足緊急充電的需求，但是短時間內(nèi)所造成的充電電流較大，會對電動汽車內(nèi)部的電網(wǎng)造成影響。電動汽車的充電電池，和普通的蓄電池不一樣，蓄電池包括的種類較為繁多，在實際的充電過程中，充電電流會比特性的數(shù)值較低。在對電動汽車的充電特性進行創(chuàng)新時，要對充電電池的所需時間以及所耗功率經(jīng)過精準的測算，為電動汽車配有專門的配網(wǎng)模型。

3電動汽車充電對電網(wǎng)運行的影響

3.1電源容量規(guī)劃

電動汽車技術在不斷的得到成熟，電動汽車所涉及到的問題就是充電和放的問題，這些問題在一定程度上都會影響配電網(wǎng)絡的局部負荷。配電網(wǎng)如果超過了一定的負荷，就無法保證配電網(wǎng)的負荷平衡，電動汽車接入到電網(wǎng)中，會出現(xiàn)不同程度的故障和問題?；旌想妱悠噷τ谂潆娋W(wǎng)的要求更高，在普通的家庭負荷和電動汽車負載中，電動汽車明顯要給配電網(wǎng)帶來大量的負載過多問題。通過研究許多充電場景，可以研究智能充電技術，對于電網(wǎng)負荷平衡的影響，通過數(shù)據(jù)結果顯示，電動汽車充電會給電網(wǎng)增加負荷。在引進電動汽車之后，需要用先進的智能技術，對配電網(wǎng)進行高級計量架構，降低配電網(wǎng)所承擔的負荷。根據(jù)一些文獻中記載，根據(jù)需求側響應思想的插電式混合動力汽車集中充電機制，建立一個較為健全的數(shù)學模型，通過動態(tài)估計算法計算出配電網(wǎng)所承擔的負荷。

3.2電能質量

引進電動汽車在一定程度上增加了充電設備，其中大多數(shù)都是高度非線性的電力電子裝置，當電動汽車進行充電時，電流的內(nèi)部會出現(xiàn)諧波，諧波的產(chǎn)生在不同程度上會對電能進行質量干擾。配電網(wǎng)系統(tǒng)會出現(xiàn)一系列的問題，比如說電壓偏差幅度過大，功率的損耗過多，這些問題在一定程度上都會影響電網(wǎng)了總質量。文獻中曾經(jīng)記載過，電動汽車的電池具有一定的充電率，充電率引入配電網(wǎng)中會影響電壓的整體屬性。在電動汽車接入的配電網(wǎng)中，在整體上會影響總諧波的畸變率。為了提高充電效率，必須要采用常規(guī)的充電率進行充電，在整體的電壓偏差中，會產(chǎn)生很大的電壓諧波。

4電動汽車放電對電網(wǎng)的影響

4.1電動汽車與電網(wǎng)的連接

和電網(wǎng)有交互關系的就是，電動汽車的充放電控制裝置，每一個車輛之間都需要交互信息，都互信息的同時要將能量進行轉換。每個客戶都有不同的需求，每一個客戶的電動汽車都具有不同的電網(wǎng)常態(tài)，通過記錄車輛的具體充電和放電信息，可以有效地對周圍的充電地點進行設置。建立較為健全的電網(wǎng)通信體系，設有精確的在線測量電池狀態(tài)裝置，精準的去搜索周圍所存在的充電地點。將電動汽車和電網(wǎng)進行時效的連接，可以有效的去推動電動汽車的廣泛應用，解決電動汽車在充電和放點方面所存在的問題。

4.2V2G在電力系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)中的應用

電網(wǎng)在運行管理的過程中，需要利用到電能儲備，這樣可以對電壓和頻率進行有效的調(diào)節(jié)，減少功率不平衡所帶來的一些阻塞問題。當電網(wǎng)調(diào)整系統(tǒng)出電能量不平衡時，將電動汽車接入電網(wǎng)，可以根據(jù)電網(wǎng)的平衡來進行充電或者是放電。有效解決電力系統(tǒng)調(diào)頻問題，最有效的措施就是將電動汽車進行入網(wǎng)，就目前的科學技術來說，這是一種最為靈活也是最為有效的解決方案。電網(wǎng)頻率發(fā)生變化時，系統(tǒng)中一般會設有備用容量，一旦發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)頻率出現(xiàn)不平衡，就自動的用電網(wǎng)中所存有的容量進行調(diào)整。當電網(wǎng)中的能量不平衡時，通過電動汽車的電池充放電來進行調(diào)整，進而就可以保持整個電網(wǎng)的頻率穩(wěn)定，當頻率經(jīng)過三次調(diào)解之后，其中所含有的能量儲備也會隨之升高。

5結語

隨著人們的環(huán)保意識增強，大多數(shù)人會選擇電動汽車，電動汽車可以節(jié)約大量的能源，同時對于生態(tài)環(huán)境也有很大的幫助。世界發(fā)展現(xiàn)狀以及未來發(fā)展目標，共同推動了各國對電動汽車的研究，但是電動汽車的引入會給配電網(wǎng)帶來非常大的影響。電動汽車需要不同類型的充電設備，每一種類型的電動汽車會有不同的充放電特性，為了保持配電網(wǎng)的配電平衡，必須對電動汽車的充電形式進行探討。