发表时间：2019-01-15T16:13:26.713Z 来源：《电力设备》2018年第26期作者：黄志龙
[导读] 摘要：当前阶段，电动汽车的使用变得非常广泛，因此在小区停车场或者是公共停车场出现非常多的充电桩，并且正在逐渐成为电动汽车充电的主流模式。
（东莞大岭山供电分局广东东莞 523820）
电动汽车网摘要：当前阶段，电动汽车的使用变得非常广泛，因此在小区停车场或者是公共停车场出现非常多的充电桩，并且正在逐渐成为电动汽车充电的主流模式。规模化的分布式充电对配电网电压所造成的影响是非常大的。在这篇文章中主要对电动车的充电方式以及具体模式进行分析，并且对规模化分布式充电桩对配电网电压质量所形成的影响进行分析，并且相应的提出解决办法，希望给相关人士一定的参考借鉴意义。
关键词：电动汽车；电压质量；有序充电；分布式电源
1前言
当前阶段，世界所面临比较大的两个问题就是能源危机以及环境污染。对于电动汽车而言，最主要的优
点就是能有效对能源进行节约，而且使用过程是非常环保的，因此当前阶段汽车行业正在逐渐朝着电动汽车方向发展。随着电动汽车充电基础设施逐渐标准，在未来一段时间内，电动汽车的数量会持续增长。随着电动汽车的渗透率不断增加，所造成的负荷逐渐成为电网最主要的负荷，在小区停成场或者是公共停车场所安装的充电桩是电动汽车主要的充电方式。电动汽车在进行充电时候，其充电时间以及空间是存在不确定性的，这样就使得规模化分布式充电桩对配电网电压质量形成非常严重的影响，使得电压经常出现节点波动，并且经常出现电压下降或者是出现三相电压不对称谐波情况，从这个角度上看，对规模化电动启有序充电的具体方法进行研究是非常有必要的。
对电动汽车进行有序充电可以很好地确保电压质量是非常好的，并且通过对智能电网技术进行有效应用，可以将电动汽车由于随机充点儿对电网电压质量造成的影响降低到最小。电动汽车在充电过程中，会使得配电网电压质量变得非常差，传统方法就是通过无功补偿装置对电压质量进行有效改善，随着科学技术的不断发展，目前对这种问题解决办法就是对V2G模式进行应用以及对分布式电源进行协调控制。
2规模化充电形式对配电网电压质量造成的影响
电动汽车在进行充电过程中，对配电网电压质量造成的影响的主要因素可以概括成以下几点：电动汽车的使用数量、电动汽车的类型以及充电所需要的时间等。
目前，在研究纯电动汽车充电过程对配电网电压造成影响工程中，主要就是通过建立仿真模型，比较常见的就是概率平均模型、蒙特卡洛抽样概率模型以及基于出行统计数据的概率模型，而且具体的研究方向就是对谐波对电压造成的影响进行研究。
2.1谐波污染。对于电动汽车的充电机而言，可以将其看成是非线性污染，因此电动汽车充电桩出现谐波主要是由整流装置造成的。对于电动汽车充电机的实际运行数量以及具体的运行模式而言，情况是比较复杂的，这样使得充电站所输出的谐波也是比较复杂的。对于不同类型的整流装置而言，在接入到系统当中之后，所形成的谐波是存在一定差异的。通过对MATLAB软件进行有效应用，对单项车载充电机的充电模型进行建立，并且当电动汽车的充电数量不同时候，谐波的变化情况，具体的各次谐波畸变率可以用表一描述。
从上面表格可以发现，单项车载充电机在工作过程中，在交流侧所产生的谐波主要是三次谐波，并且随着充电机的接入数目不断增多，电压谐波畸变率会变得越来越大，但是对于不同充电机而言，其谐波是可以相互抵消的，这样就使得谐波电流的含有率变得非常平缓。
2.2电压下降。通过大量数据表明，随着电动汽车使用变得越来越多，如果对电动汽车的充电过程没有进行有效控制，随着时间的不断增长，电动汽车日充电负荷同配电网日负荷逐渐趋于一致，这样就使
得配电网负荷在峰期时候出现叠加情况，这样就可能将线路的损耗大幅度增加使去，并且可能出现电压短时间内大幅度降低的现象。
2.3三相不平衡。当前阶段，电动汽车在进行充电过程中经常使用的充电模式就是单相慢速充电。当充电负荷接入到三相当中的任何一相时候，就非常容易出现配电网三相电压不平衡现象。
3配电网电压质量改善的具体方法
通过有序充电的方式可以将电动汽车充电过程中对配电网电压质量造成的影响降低到最小。当电动汽车在充电过程中一旦发现已经对电压造成影响，通常采取的措施就是进行无功补偿，这样就可以对电压质量进行很好的改善，比如说通过有源功率矫正的方法可以有效地对谐波进行抑制。除此之外，对V2G模式进行应用以及对分布式电源进行协调控制也可以很好地对这个问题进行解决。
3.1有序充电控制方法。为了将电动汽车充电过程中对电压造成的影响降低到最小，对充电方法进行有效控制，可以使得某些指标达到最优值，也就是经常说的进行有序充电。在对电动汽车进行有序充电过程中，主要就是避免出现任何过负荷情况、降功率损失降低到最小以及减少电压出现波动情况。对于这种方法而言，其实质就是不断配电网的容量进行添加，而采用对充电时间进行协调的方法，平抑峰谷差，这样就可以对电压质量进行很好的改善，从而可以满足用户的充电需求。当前阶段采用有序充电方法可以分成几下几种方法：（1）通过对私家电动汽车的出行规律以及小区用电规律进行有效考
虑，采取峰谷电价的电动汽车有序充电方法，在通过蒙特卡洛法进行仿真之后可以发现，采取这种方法可以对充电负荷的高峰期进行有效转移，这样就可以很好地对电压质量进行改善；（2）通过对用户的实际用电需求进行考虑，并且在对电压幅值约束条件进行考虑之后，通过对迭代修正节点电压的方法进行应用，所建立的优化模型的目的为将配电网有功功率的损失降低到最小，并且在以IEEE33节点为同作为例子进行仿真之后可以发现，采取这种方法可以将配电网的网损降低到最小，并且还可以很好地对配电网电压进行改善；（3）以私家车的充电时间作为研究对象，并且对电动汽车的实际到达时间、下次的出发时间进行大规模统计，并且对配电网的实际负荷情况进行充分考虑，对充电时关于充电时间裕度函数进行建立，并且通过分布式充电
控制方法，从而可以有效避免配电网电压出现大规模下降。
3.2电动汽车充电与分布式电源协调控制。对于智能电网而言，最主要的组成部分就是分布式电源以及电动汽车。通过将分布式电源同电动汽车充电过程进行有效协调，可以有效对配电网电压质量进行改善。当前阶段采用分布式电源同电动汽车相互协调控制方法可以分成几下几种：
（1）将风力发电结合电动汽车的充电，这样就可以有效避免电动汽车充电过程中造成的电压值降低问题；（2）通过对区域风光出力概率模型进行建立，此外还应该对两段式峰谷电价模型进行建立，其目的就是为了确保电动汽车采用有序充电的方式，这样不仅可以将电动汽车充电过程中对电压造成的影
响降低到最小，而且还可以避免配电网电压出现大幅度波动现象；（3）首先对电动汽车充电接电功率电压模型进行建立，而且还应该对光伏储能模型进行建立，并且对小区配电网在接入不同数量电动汽车时候电压变化情况进行建模分析，在分析之后可以发现，当有一半的电动汽车接入到配电网时候，通过对光伏储能进行应用，可以将电压的波动降低百分之四十；当全部的电动汽车接入到配电网时候，通过对光伏储能进行应用，可以将电压的波动降低百分之三十。
4结束语
通过采用智能充电的方法，可以将电动汽车充电过程中对配电网造成的影响降低到最小，并且通过用户自主对充电计划进行调整，可以实现用户与电网之间的互利共赢。从这个角度上看，通过对智能配电网进行大规模建设，可以对电动汽车充电起到很好的优化作用。
参考文献
[1]王博，艾欣.考虑V2G用户响应度的峰谷电价时段优化有序充电[J].现代电力,2016,33（2）：39-44.
[2]马玲玲，杨军，付聪，等.电动汽车充放电对电网影响研究综述[J].电力系统保护与控制，2013,41（3）：140-148.
[3]高赐威，吴茜.电动汽车换电模式研究综述[J].电网技术，2013,37（4）：891-898.
[4]王智慧.电动汽车动力电源充放电技术[D].西安：长安大学，2001，[7].
[5]肖湘宁，温剑锋，陶顺，等.电动汽车充电基础设施规划中若干关键问题的研究与建议[J].电工技术学报，2014,29（8）：1-10.
发布评论