摘要:電動汽車技術(shù)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(shù)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(qiáng),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(dǎo)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(diǎn)就讓城市電網(wǎng)迎來了新的挑戰(zhàn)。
關(guān)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(shù)。在不同的發(fā)展階段中,充放電服務(wù)模式都不夠健全,對于充放電地點(diǎn)的設(shè)置也需要重新考慮,過多會導(dǎo)致能源的浪費(fèi),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(shè)備及充放電特性
2.1電動汽車充電設(shè)備類型及特性
為了維持電動汽車的正常運(yùn)轉(zhuǎn),必需要提高電動汽車充電設(shè)備的質(zhì)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(chǔ)設(shè)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(diǎn)站,進(jìn)行及時的安排和設(shè)置。對充電機(jī)和充電站建立安全的監(jiān)護(hù)系統(tǒng),在配電室要配有簡介的說明,設(shè)有安全防護(hù)措施。充電機(jī)的安裝方式有多種多樣,但運(yùn)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(jī),有些充電機(jī)是安置在電動汽車之外的,電動機(jī)通過和交流電網(wǎng)進(jìn)行連接,可以為電動汽車提供直流電能。充電機(jī)早期的產(chǎn)品是,不控整流和斬波器類型的充電機(jī),這種充電機(jī)變換的效率非常低,并且諧波電流非常嚴(yán)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(jìn)行設(shè)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(jī)械充電、常規(guī)充電和快速充電,利用電力低谷階段進(jìn)行充電,這種充電模式叫做常規(guī)充電,一般都是交流店進(jìn)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(jī)械構(gòu)造,同時充電效率還比較高,唯一的缺點(diǎn)就是需要的充電時間較長。運(yùn)用專門的配置充電機(jī)對電動汽車進(jìn)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(jìn)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(shí)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(jìn)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(zhǔn)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(yùn)行的影響
3.1電源容量規(guī)劃
電動汽車技術(shù)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(luò)的局部負(fù)荷。配電網(wǎng)如果超過了一定的負(fù)荷,就無法保證配電網(wǎng)的負(fù)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(fù)荷和電動汽車負(fù)載中,電動汽車明顯要給配電網(wǎng)帶來大量的負(fù)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(shù),對于電網(wǎng)負(fù)荷平衡的影響,通過數(shù)據(jù)結(jié)果顯示,電動汽車充電會給電網(wǎng)增加負(fù)荷。在引進(jìn)電動汽車之后,需要用先進(jìn)的智能技術(shù),對配電網(wǎng)進(jìn)行高級計(jì)量架構(gòu),降低配電網(wǎng)所承擔(dān)的負(fù)荷。根據(jù)一些文獻(xiàn)中記載,根據(jù)需求側(cè)響應(yīng)思想的插電式混合動力汽車集中充電機(jī)制,建立一個較為健全的數(shù)學(xué)模型,通過動態(tài)估計(jì)算法計(jì)算出配電網(wǎng)所承擔(dān)的負(fù)荷。
3.2電能質(zhì)量
引進(jìn)電動汽車在一定程度上增加了充電設(shè)備,其中大多數(shù)都是高度非線性的電力電子裝置,當(dāng)電動汽車進(jìn)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(jìn)行質(zhì)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(zhì)量。文獻(xiàn)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(jìn)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(guān)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(jìn)行轉(zhuǎn)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(diǎn)進(jìn)行設(shè)置。建立較為健全的電網(wǎng)通信體系,設(shè)有精確的在線測量電池狀態(tài)裝置,精準(zhǔn)的去搜索周圍所存在的充電地點(diǎn)。將電動汽車和電網(wǎng)進(jìn)行時效的連接,可以有效的去推動電動汽車的廣泛應(yīng)用,解決電動汽車在充電和放點(diǎn)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(yīng)用
電網(wǎng)在運(yùn)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(jìn)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(dāng)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(jìn)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(jìn)行入網(wǎng),就目前的科學(xué)技術(shù)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(shè)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(jìn)行調(diào)整。當(dāng)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(jìn)行調(diào)整,進(jìn)而就可以保持整個電網(wǎng)的頻率穩(wěn)定,當(dāng)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(jié)語
隨著人們的環(huán)保意識增強(qiáng),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(biāo),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(shè)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(jìn)行探討。