青岛市电动汽车智能充换电服务网络发展规划电网适应性
分析
1.1 电网负荷影响
电动汽车充换电设施单位规模用电容量情况见表5-1所示。青岛市电动汽车充换电设施用电负荷需求见表5-2。
表5-1 单位规模充换电设施用电容量
表5-2 青岛市充换电设施用电负荷需求分析
充换电服务网络的建设会对配电网负荷产生影响。随着电动汽车保有量的逐步增加,相应的,必然会增加地区负荷需求,对配电网供电能力提出更高的要求。城市用电峰时在白天,晚上是用电低谷,如果统筹管理不当,任由大量电动
汽车在白天进行充电,将进一步增大电网的峰时负荷,从而增大电网峰谷调节压力,甚至影响正常的供用电。
城市用电高峰集中在白天,晚上是用电低谷,如果引导和调度电动汽车采用白天行驶、夜间充电的运行方式,有利于电网的峰谷平衡,改善电网负荷特性,减少为维持电网低负荷运转而引起的调峰费用。若再采取对电动汽车充电优惠政策,促进电动汽车可在夜间利用电网的廉价“谷电”进行充电。这样对电网的峰谷平衡,对盈余电力的消费都将起到很大的作用。通过减少电网峰谷差,改善电网负荷特性,可以减少为维持电网低负荷运转而引起的调峰费用,提高配电系统设施的实际利用率,进而拓展终端电能消费市场。
近年来,随着社会用电量的增加,青岛市发电装机总容量逐年上升。同时,城市电网也面临着日益严重的峰谷差问题,2010年青岛电网最大峰谷差约200万千瓦,峰谷差率(峰谷负荷差与高峰负荷的比)接近50%。青岛市日间用电高峰持续增长,迫使电力企业不断投资新建发电机组,以满足一年中极少出现的用电高峰的需求;夜间的用电低谷则会导致大量谷电的浪费,电力企业的各种调峰填谷技
术方案也往往面临着设备损耗大、能源效率低或投资高等问题。电动汽车在规模化使用后,将可能在未来有效平衡电网峰谷负荷,提高机组利用率。
1.2 配网电能质量影响
电动汽车充电将影响电网的电能质量,增加电网谐波含量。电动汽车充电机是一种非线性设备,其产生的谐波主要是5k±1次谐波。如果不加治理,将导致电网损耗增加、设备过热及寿命损失、对控制和通信电路的干扰等,同时会造成电压畸变、功率因数下降,影响电网中其他用电设备的正常运行等。这些问题在进行电动汽车充电基础设施建设时必须考虑。当有源滤波设备投入运行时,可有效治理谐波,保证电能质量。
开展谐波治理。在大、中型充电站建设中,谐波治理按照“同时设计、同时施工、同时验收、同时投运”的原则,对于大、中型充换电设施,应采用有源滤波技术在低压母线集中补偿,有源滤波器补偿容量按不小于充电机总功率的20%配置。小型充电站和交流充电桩结合现场监测实际综合治理。
1.3 无序充电的危害
未来随着电动汽车保有量的增加,电动汽车作为用电负荷的影响将日益增大,如果协调不好,无序充电得不到有效控制,将会出现“峰上加峰”,增大电网调峰难度,加大了输配电网建设的压力,降低发电机组和电网的运行效率。主要表现在以下几个方面:
青岛汽车团购网首先,大量电动汽车用户集中充电时会引起电网电压的波动。当电压波动超过规定限制时,必然影响正常充电以及其它电力用户的正常用电,严重时还可能影响区域配电网络供电的安全性与可靠性。
其次,若在电网高峰负荷下继续大量增加电动汽车充电负荷,势必加大电网供电的压力,增加电网调度运行的难度,增大电网运行的风险,降低供电可靠性。严重的情况下,例如电网故障情况下突然新增大量充电负荷时,还将影响电网的安全稳定运行。
再次,电动汽车无序充电时,为保证供电可靠性,以及电网的安全性,必须考虑加强电网建设、提高电网输(供)电能力,满足电网高峰负荷叠加大量充电负荷时的电力需求。这样,虽然满足了高峰负荷的用电需求,但同时降低了供电设施的使用率,增加了电网运营成本,不利于电网的经济运行。
1.4 配套电网建设需求
1.4.1 主网建设需求
根据青岛市“十二五”电网发展规划,青岛市网架规划将日趋合理、完善,具备电动汽车并网的相关需求。