《装备维修技术》2021年第2期
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张立东
（国网南通供电公司，江苏 南通 226000）
前言
伴随着电动车的普及，充电量大的问题也不容忽视，这将给电网负荷、电器设备带来影响。通过对私家车、公共汽车、出租车、物流车、公务用车运行特点及收费规律的分析，蒙特卡罗模拟方法用于计算各种类型的电动汽车的充电负荷，并分析电网峰值负荷的影响。另外，对不同充电模式下电动汽车充电对
配电变压器和配电线路的影响也进行了分析。 1电动汽车充电行为习惯分析
就目前而言，由于电动汽车充电桩的放置和利用不是很高，这与电动汽车的购买率和充电桩的安装有一定的关系。政府全面考虑了用户的实际需求，引入了第一代社区充电桩，并实施了优惠电费等政策，以鼓励用户购买和使用电动汽车。电动汽车将逐渐被完全取代。当电动汽车完全替代汽油汽车时，对电网负荷的需求很高，当电动汽车的充电时间接近现有城市的功耗曲线时，该城市的电力负荷会持续一定的时间。如果深度分析电动车充电行为习惯，研究其与城市用电习惯的重合度及补漏性，形成一套削峰填谷的用电优化方案，就可以最大限度地提升电网资源利用率。 2充电桩接入对电网的影响
2.1对配电变压器影响 当接入配电变压器的其他负荷占变压器容量的40%时，容量小于500千伏安的配电变压器容量裕度有限，强制接入快速充电机容易造成配电变压器满载或过载运行，降低变压器运行的经济性。容量大于800千伏安的配电变压器具有较强接纳能力，允许接入一定数量的快速充电机，每台配电变压器可接入快速充电机台数在1至5台之间，远小于同等条件下常规充电机接入数量。 2.2充电桩接入对配电线路影响 快速充电桩接入低压线路的导线截面要求在120mm2以上，在现有导线截面的配置条件下，快速充电机应以“干线接入为主，支线接入为辅，进户线不接入”的原则接入。 2.3快速充电对线路损耗的影响 从电网运行经济性的角度出发，应有效地控制线路损耗，线路损耗按照不超过5%控制，需要将LGJ 架空10千伏线路的导线截面适度扩大，减少线路损耗。充电站10千伏线路采用
电缆接入，按照经济电流密度选定的YJV 电缆能够满足线路损耗的一般要求，大型充电站的线损最大不超过4%，中型和小型充电站的线损最大为10%，应考虑适度扩大导线截面或将线路长度控制在2公里内。 3快速充电设施对负荷特性的影响
3.1快速充电对不同类型负载的影响 电动汽车的快速充电负载增加了各种负载的峰谷差和负载比，并且增大范围和穿透率基本上遵循线性定律。对于商业，公司和住宅负载，电动汽车的快速充电负载会增加峰谷差异。幅度明显大于增加的幅度。对于工业负载，在各种穿透条件下，电动汽车的快速充电负载的峰谷差异和负载增加相对较小。 3.2快速充电对总负荷的影响 随着城市电网负荷密度的增加，电动汽车负荷与总负荷之比
变小。当快速充电负载大于5时，充电负载对总负载的影响较大，而当充电负载小于1时，充电负载对总负载的影响较小。预计到2030年，中国的电动汽车的数量将增加到5000万以上。假设电动汽车的充电功率为10千瓦，则当同步速度达到其极值时，电动汽车可以一起充电，达到5亿千瓦。当大量电动车辆随机充电到电网时，电网上的负载变为“峰值”，使电网峰值更加困难，增加了配电网络的压力，并大大降低了电网的安全性和可靠性。随着电
电动汽车网动车辆的数量持续增加，电动车辆充电对电网的不利影响变得更加严重。
3.3最大负荷对电网的影响
初始充电状态（SOC），充电开始时间和每日行驶里程等参数在某种程度上是随机的。根据概率和统计原理，使用随机数来模拟和使用随机数解决问题。基于问题概率函数的获取，计算机用于统计和抽样解决方案以获得问题的解决方案。依据电动汽车类型选择电动汽车然后输入汽车类型的基本信息，例如电池容量，充电功率和电动汽车尺寸。然后，取任意初始充电时间和初始充电 SOC，计算24小时的充电负荷率，得到负荷曲线。重复上述过
程以累积电荷负载曲线，以到最终的电荷负载。 3.4最大负载对电网的影响
为了方便起见，电动巴士，出租车，物流车辆，环卫车辆和公务车均使用45 kWh 的额定电池容量和7 kW 的充电功率。电动汽车的电池容量是324 kWh，充电功率是90 kW。预计到2020年将达到3200辆（包括12万辆没有充电负载的超级电容器电动汽车）。到2020年，特定城市的电动汽车最大充电负荷将占电网负荷的1.1，而电动汽车最大充电负荷发生的时期就是电网的低负荷
时期。部分负荷主要由私人电动公交车为主，辅之以电动出租车，其中电动私人公交车占大部分，而电动出租车仅为0.544 MW。简而言之，电动汽车充电负荷对整个城市电网的宏观影响极小且可忽略不计。
4 结语
本文中的分析表明，将小容量电动汽车充电站连接不会对电网的电压稳定性构成威胁，但是，随着电动汽车充电站容量的增加，系统的电压稳定性也会提高，并且电压质量逐渐降低。此外，连接不同位置的电动汽车充电站后，就电网上的电压稳定性指示器而言，电动汽车充电站离电源越近，电压稳定性和电压质量越好。
参考文献
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