电动汽车充电负荷与调度控制策略
在可持续发展的大背景下,电动汽车作为一种新型交通工具,在节能减排、遏制气候变暖、保证石油供应安全中发挥着重要作用,相比与传统汽车,电动汽车在环保方面的优势更为明显。电动汽车的动力来源是电源,所以必须配备有对应的充电措施和充电站,在进行电动汽车充电的过程当中会对电网的运作造成一些影响,因此需要进行调控来解决这些问题。基于此背景,本文就对电动汽车充电负荷与调度控制策略展开分析,可供参考。
标签:电动汽车;充电负荷;调度控制;策略
1电动汽车充电对电网的影响分析
1.1充电站对电网产生谐波污染
电动汽车在充电的过程当中会对电力系统造成谐波污染,所谓谐波污染就是指在电力系统方面,由于静止汞弧变流器的使用而对电网造成了电压畸形、电流波形畸形的影响。谐波污染最为突出的影响就是会使得电能的生产效率、传输效率都被影响,造成电器设备较热,绝缘的部件容易老化,影响整体使用的寿命。而在电动汽车进行充电的过程当中看,会通过与电
网的连接部分注入大量的谐波分量,因此导致各种控制系统数值检测出现偏差,降低控制的准确程度。
1.2影响输电网、配电网的工作
首先是在输电网的运行方面,现存的输电网是否可以维持电动汽车数量不断增加,这是个十分关键的问题。电动汽车的数量增加所带来的负担之一就是输电网需要承担更多的电能输送工作,工作量增加会带来各种连锁的反映,会为输电网的工作负荷造成严重的影响。其次是在配电网的方面,在电动汽车进行大规模的普及之后,就会使得配电系统必须根据电动汽车分布的具体数量、范围进行相应的改变。电动汽车主要消耗的能源就是电能,因此电网的调度也成为影响电动汽车发展的重要因素,所以在未来,输电网与配电网及电动汽车三者之间都需要结合实际的情况进行具体的变动。
2充电负荷模型
基于出行需求确定充电负荷模型的方法由来已久,在早期的充电负荷模型研究中,主要通过计算出行时间来判断不同的时间分布情况,进而确定电动汽车的出行时间,确定车辆出
行距离平均值,最终获取完整的时间负荷情况。在充电负荷模型分析中,最常见的应用方法就是MonteCarlo模型方法,该方法在早期推广中主要通过假定出行时间的概率分布与平均出行距离进行计算,通过相应的模拟方法,确定特定的水平误差,确定不同时间段的冲动覅按负荷水平。在当前开展有关出行需求的计算方法分析中,部分学者认为电动车辆对传统车辆的替代使用不会影响用户出行特征,在立足于该观点进行研究后,就能判断车辆充电负荷模型的可行性,该研究结论已经在文献中得到体现。
3有效调控电动汽车充电的措施分析
电动汽车充电过程当中会造成电网的过度负荷,而且由于谐波污染等因素使得电网工作的质量也受到影响,因此必须进行有效的调控措施促使电动汽车充电工的有效开展。电动汽车在充电的过程当中,主要利用充电时间的协调以及充电方式朝着科学有效的方向进行转变。电动汽车充电的有效调控不仅能够促进自身充电工作的开展,同时也能够促使电网调度以及整体配电事业的进行,保障社会电力需求能够得到满足。
3.1协调充电时间
电动汽车网在进行电动汽车充电的过程当中必须要进行合理的充电时间分配,保障充电工作的进行。用电量是具有峰值和谷值的,在不同的时间段内整体电网的负载压力是不同的,举一个例子,正常的居民用电主要集中在晚间,由于晚间所用到照明用电量大,并且白天居民大部分都在上班或者是上学,所以晚间就是一个用电的高峰期,如果在这一期间进行大规模的充电工作,那么就会导致在一个时间段内的电网负荷量急剧增加,容易出现各种输电安全事故。协调用电的时间可以通过利用高科技的计量调度软件进行,从软件和硬件两个层面下手,为电动汽车的充电时间安排提供技术支持。同时还可以利用各种相关部门出台的政策支持。例如,在政府的层面可以通过出台各种相应的政策、规划以及文件等,指导居民进行电动汽车的充电时间划分。利用调控手段尽量将电动汽车充电的时间错开用电高峰期,降低电网运行的压力,保障社会各个部分有关电能使用的情况。而且在不同的时间段内划分成对应的电价数值,也能够有效地促使使用者调控自身的充电时间。一般来说电动汽车充电的需求主要集中在使用者的下班时间,大概在工作日的18:00到18:30,并且从这一时间段到第二日的清晨,所以避开用电的高峰值就可以将充电时间移动到每日的15:00左右,这样不仅可以降低电网的压力,同时也能提升私家车用户的充电质量。针对一些公交电动汽车充电,则可以将时间进行参考,并结合自身线路运营的時间加以具体调解。
电网的运行一旦负荷过大不仅是对电力系统的损害,同时也会造成充电质量下降,所以尽量降低充电高峰期的碰撞,是一种一举两得的做法。这种对电动汽车充电的时间进行合理调配的做法也存在有一定的缺陷,例如较为僵硬的改变方式会对工作和生活也带来一些不便。
3.2智能充电
智能充电是一种针对电动车充电过程中各种充电的时间、空间限制而提出的科学改良手段。智能充电的开展能在一定程度上利用更加合理的手段对电动汽车的充电工作进行调配控制,所以,也成为未来电动汽车普及后的发展方向。电动汽车冲电的过程中必须保证对于各项先进的技术手段加以正确应用。在进行智能充电的调控管理过程当中可以利用有关GPS、GIS技术等手段进行充电汽车的充电模式构建工作。利用GPS技术,充电汽车也能够寻求到最合适的充电站进行充电工作。电动汽车在使用的过程当中,呈现出一种分散的特点,尤其是私家的电动汽车,使用的范围较为分散并且覆盖的面积没有具体规则,因此,可以通过AMPL技术进行充电的过程优化。这种数学建模的原理能够进行各项数据的有效处理并且根据实际数值构建出较为合理的充电模型体系。在电动汽车进行充电的过程
当中,由于汽车型号不同以及用电需求的差别,因此,会产生不同的充电模式,这也就使得必须根据具体情况才能够进行分层优化模型的建立。利用一个网络技术的数据存储端收集各种电动汽车的具体情况,而且利用这一手段为充电工作的开展进行一定的指导,提升充电工作的有序性。汽车在进行充电的过程当中,对其充电功率以及电流信息等进行载入与分析,保障汽车充电工作的有效开展。
4结语
总之,目前由于电动汽车技术的发展仍需要不断进步与改善,因此,针对已出现的配电网影响问题需要加以解决,并保障解决过程中结合实际情况不断加以改良。
(注:本文为广西壮族自治区2020年度广西高校中青年教师科研基础能力提升项目成果,项目名称:电动汽车对局部配电网架影响研究,项目编号:2020KY33005)
参考文献
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