廖力 劉建

摘要：大規(guī)模電動汽車充電將對現(xiàn)有配電網(wǎng)帶來明顯影響，若不對充電負荷采取干預措施，勢必增加發(fā)電及輸配電基礎設施投資。在配電網(wǎng)方面，電動汽車充電將帶來加速變壓器損耗、提高線損、引發(fā)配電網(wǎng)線路擁堵等問題，導致系統(tǒng)可靠性下降。本文主要分析了電動汽車興起的背景，充電對電力系統(tǒng)造成的影響以及解決措施。

關鍵詞：電動汽車;電力系統(tǒng);充電負荷

一、新能源汽車興起的背景

1.1全球石油價格上漲的推動

全球石油資源儲量的稀缺性毋庸置疑，幾個經(jīng)濟大國能源緊缺問題嚴重，現(xiàn)階段仍以石油為主要燃料的汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到極大威脅。因此，發(fā)展新能源汽車成為世界汽車工業(yè)持續(xù)發(fā)展的必然選擇。汽車制造廠商也看到了新能源汽車的發(fā)展空間，開始加大研發(fā)和推廣的力度。各國政府也適時推出了一些優(yōu)惠政策對新能源汽車的購買和銷售予以補貼，新能源汽車行業(yè)獲得了前所未有的發(fā)展良機。

1.2各國石油自給率不足

世界上主要汽車消費國的石油自給率水平不高，石油的儲備越來越不能滿足各國消費的需要。降低石油依賴己成必然選擇。從政治和經(jīng)濟的角度考慮，鼓勵發(fā)展新能源汽車、降低石油對外依賴度是各國政府制定汽車產(chǎn)業(yè)政策的必然選擇。

1.3世界各國家和地區(qū)汽車尾氣排放標準越來越嚴格

現(xiàn)今汽車尾氣己成為組成溫室氣體的重要污染物。針對汽車污染問題，世界各個國家和地區(qū)針對汽車尾氣排放的標準也越來越嚴格，此時，發(fā)展新能源汽車成為各大廠商的新選擇，因為新能源汽車的生產(chǎn)和使用會從根本上解決汽車尾氣排放問題。

二、電動汽車充電對電力系統(tǒng)的影響

2.1影響電力的用電平衡

在城市地區(qū)人口通常較為密集，用電量具有一定的限制。尤其是在電動汽車進行集中式充電時，因電量分配的限制性，常對電網(wǎng)形成較大的用電負荷，影響整個電力系統(tǒng)的用電平衡。因此在進行大規(guī)模的充電時，就應該考慮電力的用電平衡問題。應加大對于電動汽車充電的協(xié)調(diào)控制，避免線路、區(qū)域配電變壓器過載的情況發(fā)生，進而提高配電網(wǎng)的安全可靠性與運行的經(jīng)濟性。

2.2影響電能的質(zhì)量

在具體的充電樁接入電網(wǎng)過程中，不同的電動汽車匯聚度，以及不同的接入水平下的充電行為，都會影響配電網(wǎng)電壓的水平。電壓的變化會直接的影響到電流的變化情況，電網(wǎng)在低電壓的情況下運行時，會導致電網(wǎng)的無功功率、有功功率加大，進而增加成本。因此應盡量的避免電動汽車的無序并網(wǎng)充電，特別是在負荷高峰期，進行接入充電的操作，更會加劇負荷的峰谷差，進而給區(qū)域電網(wǎng)形成負荷壓力，最終影響電能的質(zhì)量。電動汽車用戶用車行為和充電時間與空間的隨機性強，使得電動汽車充電負荷具有較大的不確定性，使得電網(wǎng)的控制難度大大增加。若大量電動汽車選擇在同一時刻充電，很可能極大增加系統(tǒng)最大負荷，使電網(wǎng)峰谷差率不斷加大，規(guī)?；妱悠嚦潆妼⑦M一步加大電網(wǎng)的峰谷差率，造成發(fā)電成本高、電網(wǎng)運行效率低，很可能造成局部區(qū)域電能供應緊張，使當?shù)氐呐潆娫O施過載等問題，增加電網(wǎng)運營管理的難度。

2.3形成諧波影響，造成電網(wǎng)的動態(tài)污染

當大量的電動汽車充電樁接入電網(wǎng)后，對于負荷較多的用電端部分，三相之間的供電交替情況，會產(chǎn)生一定的諧波影響。諧波具體講，就是電壓傳播過程中，夾雜在電壓信號中的雜波信號。諧波可以影響電網(wǎng)內(nèi)潮流計算的有效性，提高網(wǎng)絡消耗量，對高壓設備來講，會產(chǎn)生額外的消耗。諧波對通信線路的影響，主要有兩種，分別為電磁干擾影響、靜電感應影響。對于不對稱的輸電線路，需要同時考慮兩種影響因素，而對于對稱運行的輸電線路，僅考慮高次諧波的靜電感應效應。諧波影響從側(cè)面反映出，用電端對于電網(wǎng)的污染情況，充電樁的動態(tài)污染直接的影響著電網(wǎng)的穩(wěn)定、安全運行。

三、降低電動汽車對電力系統(tǒng)影響的應對措施

3.1加強對電動汽車充放電的技術研究

針對電動汽車對電力系統(tǒng)的影響，相關技術的開發(fā)利用對于解決問題具有重要意義。通過智能控制手段有效調(diào)整電動汽車充放電的策略和進行相關充電設備的科學規(guī)劃，有助于加強電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性。

3.2改變電動汽車的商業(yè)運營模式

目前，電動汽車的使用多集中于公共交通工具的應用方面，這為通過改變商業(yè)運營模式而有效調(diào)整電動汽車的充電規(guī)律提供了可能性。例如，可以通地更換電池等手段避開電力系統(tǒng)的用電高峰期，或集中在用電低谷其進行電動汽車的集中充電，這對于提高電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性、改善電力負荷狀態(tài)具有重要意義。

3.3建立分時充電電價

通過調(diào)整不同用電時段的電價，利用價格優(yōu)勢引導電動汽車用戶的充電行為，可有效減少無序充電行為的發(fā)生率，從而降低無序充電對電力系統(tǒng)的不良影響。電動汽車個人用戶主要根據(jù)自身需求采用無序充電的方式。為了降低自主式隨意充電對電力系統(tǒng)的沖擊影響，合理引導用戶在低谷負荷時充電，躲避電網(wǎng)高峰負荷，可以建立分時充電電價。高峰負荷時電價較高，低谷負荷時電價較低，利用充電電價的差異引導用戶，減少對電動汽車充電對系統(tǒng)的沖擊影響。

加大對電動汽車充放電的研究。加大對電動汽車充放電策略、充電設施規(guī)劃、電力系統(tǒng)智能控制等內(nèi)容的研究投入，分析電動汽車充放電對電力系統(tǒng)的影響機理，提出最優(yōu)的充放電策略，減少對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的影響。

3.4采用電池租賃的運營模式。

電動公交等公共交通工具不僅能夠?qū)崿F(xiàn)集中管理，而且具有明顯的運行規(guī)律，便于采用基于電池租賃的商業(yè)運營模式。以更換電池的方式代替直接充電，不但能夠有效提高公共交通的運行效率，而且在電網(wǎng)負荷低谷期集中充電，能夠有效改善負荷曲線，提高電力系統(tǒng)的運行經(jīng)濟性，而且能夠?qū)崿F(xiàn)整體運行利益最大化。

結(jié)束語

純電動汽車車載充電技術應用蓄電池的電力或者直流電的電力來進行充電，對環(huán)境的污染度較小，具有良好的環(huán)保效益，同時，充電成本相對于燃油汽車使用的能源燃料來講，要經(jīng)濟實惠得多，因此，經(jīng)濟效益也十分明顯。另外，充電樁和直流機以及充電站的建設可以根據(jù)汽車的行車路線，建立在人員較為密集的超市、小區(qū)以及停車場內(nèi)，以充分利用寶貴的土地資源，因而也具有非常好的社會效益。

參考文獻

[1]曹宇，許傲然，張柳，曲春雨，高陽.電動汽車對電力系統(tǒng)潮流及設備影響的研究與分析[J].沈陽工程學院學報（自然科學版），2016，12（02）：135-138.