【摘要】電動汽車的不斷發(fā)展及其充電時大規(guī)模接入會對電網(wǎng)的運(yùn)行帶來直接的影響，因此，有必要針對電動汽車充電過程對電網(wǎng)帶來的影響進(jìn)行研究，并根據(jù)相關(guān)問題提出一些有針對性的解決措施，以滿足大規(guī)模電動汽車充電過程中對電網(wǎng)的特殊需求。

【關(guān)鍵詞】電動汽車充電電網(wǎng)影響

作為一個依賴電力驅(qū)動的交通工具，近些年來電動汽車的發(fā)展速度不容小覷。但當(dāng)電動汽車的動力電池中的電能消耗至某一程度后就必須通過充電裝置對其進(jìn)行電能的補(bǔ)充，以確保電動汽車的正常使用。由于電動汽車充電過程隨機(jī)性以及間歇性較大，因而隨著電動車使用量的不斷增加，大規(guī)模電動汽車充電過程會造成充電負(fù)荷的大幅度增加，此外，由于電動汽車進(jìn)行充電時會使用到整流裝置，此裝置工作過程中將會導(dǎo)致大量諧波的產(chǎn)生，因而也會為電網(wǎng)系統(tǒng)帶來諧波污染。

一、對輸電網(wǎng)絡(luò)的影響分析

據(jù)估計，2030年我國電動汽車的保有量可達(dá)6000萬輛，按充電功率10千瓦/輛算，若極端情況下，6000萬輛電動汽車同時進(jìn)行充電時，其峰值充電功率可達(dá)5億千瓦，預(yù)計將會占到2030年我國裝機(jī)總?cè)萘康?6%左右，因而未來電動汽車將有可能成為數(shù)量最多的電網(wǎng)負(fù)荷之一。

而現(xiàn)有發(fā)電容量能否滿足電動汽車充電過程中所引起負(fù)荷的增長情況，是很多人一直關(guān)系的問題。研究發(fā)現(xiàn)，電動汽車對電力的需求、供應(yīng)方面以及電源的結(jié)構(gòu)、電價及其排放等方面均存在著潛在的影響。此外，通過對不同插入式電動汽車的發(fā)展場景進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，若不額外進(jìn)行電力設(shè)施的建設(shè)，將會導(dǎo)致5-10%電能需求的增加。

二、對配電網(wǎng)的影響分析

電動汽車充電過程會對配電網(wǎng)負(fù)荷的平衡造成影響，同時，還會引起其它方面的問題。電動汽車大規(guī)模性的充電將會導(dǎo)致局部區(qū)域用電負(fù)荷緊張，若充電時間疊加或者處于負(fù)荷高峰期時電動車的充電行為甚至?xí)?dǎo)致配電網(wǎng)用電負(fù)擔(dān)的進(jìn)一步加重。由于多數(shù)電動汽車采用的是夜間充電模式來進(jìn)行電動汽車的充電，在此模式下，電動汽車在18時到20時間陸續(xù)開始充電，這樣其完成電能的補(bǔ)充大約耗時4個小時。此時，由于受到大規(guī)模電動汽車的充電影響，負(fù)荷最大情況約處于21時左右。此時將會導(dǎo)致“峰上加峰”情況的發(fā)生，造成電網(wǎng)調(diào)峰難度的進(jìn)一步增加以及配電網(wǎng)建設(shè)壓力的不斷加大，此外，還會導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組以及電網(wǎng)運(yùn)行效率的大幅降低。

對此，可采取分時電價等措施對用戶進(jìn)行引導(dǎo)，使充電時間逐步得到調(diào)整。這樣一來既不會對用戶電動汽車的充電過程造成影響，還可以大幅度降低大規(guī)模電動汽車同時充電而對電網(wǎng)帶來的沖擊，此外，還使用戶使用成本得到了有效的降低。

三、對電網(wǎng)的諧波污染分析

作為一種非線性負(fù)載，電動汽車的充電設(shè)備能夠產(chǎn)生極大的諧波電流，因而對于電網(wǎng)的電能質(zhì)量而言無疑十分不利，其所造成的諧波污染會導(dǎo)致測量儀表準(zhǔn)確性降低，大容量電容器被破壞，導(dǎo)線過熱以及保護(hù)裝置發(fā)生錯誤報警等等一系列問題的發(fā)生。

對于電動汽車充電而引起的諧波污染問題，可采取如下措施予以解決：（1）嚴(yán)格貫徹和實施與諧波有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)，以實現(xiàn)供電系統(tǒng)總體諧波水平的有效控制；（2）對換流裝置相數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的增加，作為最主要的一種諧波源，若將換流裝置的脈動數(shù)由6增至12可使得諧波電流的有效值得到大幅度的降低；（3）進(jìn)行無功補(bǔ)償裝置的設(shè)置，以實現(xiàn)系統(tǒng)諧波承受能力的進(jìn)一步提高；（4）此外，還可以進(jìn)行濾波裝置的增設(shè)，以便對諧波污染情況進(jìn)行就地治理，在充電站即可完成對諧波的治理，隨著電動汽車的進(jìn)一步發(fā)展，相信不久的未來，綠色充電站的使用必將越來越完善，屆時諧波問題即迎刃而解。

四、充電設(shè)施建設(shè)對電網(wǎng)的影響分析

就電網(wǎng)負(fù)荷而言，充電設(shè)施即電動汽車充電裝置同電網(wǎng)之間的接口，因此，充電設(shè)施的建設(shè)對于電網(wǎng)而言具有十分巨大的影響。如今，電動汽車充電過程對于電網(wǎng)所帶來的影響多體現(xiàn)在充電站以及充電樁方面所帶來的影響。雖然充電樁的容量相對較小，且較為分散，但是充電站中大量充電機(jī)及充電樁的存在將會對電網(wǎng)帶來很大的影響。

因此，進(jìn)行充電站的布點時應(yīng)盡可能將充電站建在配電變壓器四周，以便進(jìn)行電能的獲取，同時還應(yīng)考慮到使用者的需求，充電站應(yīng)盡可能靠近市區(qū)，因此可將充電站建設(shè)于市區(qū)的周圍。

五、結(jié)語

隨著電動汽車的不斷發(fā)展以及充電接入規(guī)模的逐步增加，如何改善大規(guī)模電動汽車充電過程對電網(wǎng)所帶來的影響就顯得十分重要。對此，相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)結(jié)合電動企業(yè)行業(yè)的發(fā)展，對電網(wǎng)的建設(shè)和改造進(jìn)行長遠(yuǎn)的規(guī)劃，及時采取有效的措施予以解電動汽車充電對電網(wǎng)可能造成的影響，以提高電網(wǎng)的使用效率，確保我國電網(wǎng)的安全、可靠運(yùn)行和可持續(xù)發(fā)展。