林慧勍

摘 要：本文結合當前電動汽車及充換電設施的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了充換電設施接入配電網(wǎng)帶來的影響，充換電設施接入配電網(wǎng)的技術要求，提出了電動汽車充換電設施接入電網(wǎng)的典型模式。

關鍵詞：新能源；充換電設施；配電網(wǎng)；接線結構

中圖分類號：U492 文獻標識碼：A

0.前言

目前，隨著新能源技術的發(fā)展和普及，電動汽車逐漸進入市場推廣應用。日本、歐美等發(fā)達已經(jīng)將電動車的發(fā)展納入到能源戰(zhàn)略高度。我們國家也緊跟時代的步伐，國務院已經(jīng)明確提出全面發(fā)展新能源汽車及其基礎設施配套建設的政策，對于電網(wǎng)公司而言，充換電設施的規(guī)劃建設成為當前的重點熱點工作。下面通過分析電動汽車及其充換電設施的發(fā)展現(xiàn)狀，充換電設施接入電網(wǎng)的技術要求，重點對常用的典型連接模式進行了討論，旨在為電動汽車充換電設施接入電網(wǎng)的規(guī)劃建設提供一些參考。

1.電動汽車及充換電設施發(fā)展現(xiàn)狀

電動汽車是利用電能取代傳統(tǒng)的不可再生能源的革命性科學技術，隨著技術的不斷成熟發(fā)展，目前成為全球各國持續(xù)關注的熱點，電動汽車處于全球化的快速發(fā)展階段，其中歐美發(fā)達國家和日本較為領先。

國外的電動汽車主要是電動乘用車，美日歐的公共領域充換電設施中，交直流的比例大約是9：1，主要是交流慢充的形式。目前，在我國電動汽車主要應用在出租、公交等公共交通領域，充電方式以慢充為主，快充為輔的形式相互補充。據(jù)統(tǒng)計我國現(xiàn)已投運充換電站 472座、充電樁 2.5萬個，交直流的比例同樣約為 9：1。我國政府提出到2020 年電動汽車生產(chǎn)量達到500萬輛的目標，根據(jù)相關部門的專業(yè)預測，要實現(xiàn)這一目標需投資超過1800 億元，充換電設施的負荷增量將會超過1800 萬kW，相應配套的公共電網(wǎng)改擴建工程，需投資大概600 億元。充換電設施的建設對電網(wǎng)建設帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)，同時給充換電的發(fā)展帶來了巨大的商機，目前國家出臺了很多優(yōu)惠政策，電網(wǎng)公司要充分利用好政策紅利，加快充電設施網(wǎng)絡的規(guī)劃建設，建成一個科學合理、切合經(jīng)濟發(fā)展的充換電設施網(wǎng)絡，為我國電動汽車行業(yè)的發(fā)展提供堅實的基礎。

2.充換電設施接入電網(wǎng)的技術要求

2.1 電壓和用戶等級

根據(jù)相關規(guī)定，充換電機的額定交流電壓輸入：單相 220 V 、三相380 V；額定輸入電流為：16 A，32 A，63 A，125 A，250 A。一般來說，具有重大的經(jīng)濟政治軍事意義的充換電設施，可以作為二級重要用戶，其余則為普通用戶。二級重要用戶充換電設施建議采用雙回路供電，一般用戶的充換電設施建議采用單回線路供電。

2.2 供電電源和設備選擇

充換電設施電源的設置需要綜合考慮用戶性質(zhì)、供電容量、地理環(huán)境等因素，供電能力既要滿足設備要求，要求符合電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的條件，避免線路和變壓器重載、過載運行。

2.3 保證電能質(zhì)量

充換電設施要嚴格控制諧波電壓、電流，對諧波和無功電流采取補償措施，提供合格的電能質(zhì)量。另外，需要滿足用電電壓、頻率等要求，尤其是低壓 220V、380V接入的設備，確保三相平衡。

3.電動汽車充換電設施接入電網(wǎng)的典型模式

3.1接入10kV充換電開關站

一般而言，供電管理企業(yè)主要根據(jù)用戶的重要等級確定充換電開關站接入電網(wǎng)的方式，電動車充換電設施可以通過10kV環(huán)網(wǎng)開關柜、10kV電纜分接箱接入10kV配網(wǎng)線路，或者直接接入10kV配網(wǎng)線路。

按照供用電相關的規(guī)定，當充換電開關站的總容量小于6000 kVA時，一般選擇接入配電網(wǎng)10kV線路的電纜分接箱、高壓開關柜等；當充換電開關站的容量大于或者等于6000kVA 時，需要進行專家論證，進行技術經(jīng)濟等指標比較，經(jīng)過綜合論證考慮后，由用戶和供電管理企業(yè)來確定是否采用專線直供的方式接入電網(wǎng)。充換電站接入10kV線路的典型接入方式如圖1所示。

當充換電設施的容量足夠大，如電動公交車的充電站一般通過專線接入，這種接線方式下，一條10kV線路專門對1個充換電開關站進行供電，與其他用戶獨立，有利于用戶的的管理與維護，但是投入建設成本大。針對評估級別是二級重要的用戶，如涉及軍事、醫(yī)療、國家安全等，其充換電設施對于供電的可靠性要求極高，可以通過10kV雙回路、雙電源的方式接入（雙回路、雙回路雙電源接入方式是指由雙回10kV供電線路對同一個充換電開關站供電，雙電源接入方式是指分別來自兩個不同變電站，或者來自同一變電站不同母線作為電源，向同一個充換電開關站供電）。

3.2接入220V/380V低壓網(wǎng)絡

根據(jù)電動汽車充換電設施的額定輸入電壓，其接入電網(wǎng)的方式有所不同：對于220V的充換電設施，通常接入220V低壓配電箱；額定電壓是380V的充換電設施，適合連接到380V低壓線路或者配電變壓器的低壓母線側。一般來說，充換電設施采用放射式或者樹干式的結構連接到配電低壓網(wǎng)絡。

放射式連接結構是指各個充換電設施獨立接入配電變壓器的低壓側，采用這種結構，各路低壓出線之間不受影響，可以進行獨立維護檢修管理，供電可靠比較高，適合功率較大的單臺充換電設備或者分布獨立的設備；樹干式連接結構指的是多個充換電設施通過低壓配電箱連接到220V/380V低壓網(wǎng)絡，這種結構整齊劃一，便于統(tǒng)一管理，通常適用在集中分布，排列布局整齊的設備，例如停車場的充換電設施。充換電設施 220/380V 網(wǎng)絡樹干式接線結構如圖2所示。

結語

隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，石油、天然氣等不可再生能源需求量不斷增大，廢氣排放等對環(huán)境的影響巨大，汽車行業(yè)尤甚。市場上主要有油電混合汽車和純電動汽車兩大類，作為一種清潔能源為動力的汽車，具有污染少，環(huán)境友好的特點已廣泛應用在市場上，電動汽車的充換電設施接入電網(wǎng)的方式涉及到電網(wǎng)穩(wěn)定，其技術要求和接線規(guī)需要重點的規(guī)劃建設，電網(wǎng)公司要確保充換電設施正常運行的前提下，做到電能利用的最大化。

參考文獻

[1]張迪.電動汽車充/換電設施選址模型研究[D].華中科技大學，2015.

[2]岳思，李艷.電動汽車充電模式及方式淺析[J].通信電源技術，2012，29（2）：38-40.

[3]薛振宇，李敬如，楊衛(wèi)紅.電動汽車充換電設施接入電網(wǎng)技術規(guī)范解讀[J].智能電網(wǎng)，2014（6）：50-55.

[4]郭建勛，孫明浩，陳力，等.電動汽車充換電設施建設中的問題探討[J].河南電力，2015（1）：8-9.endprint