電動汽車充電對電網影響

【摘要】電動汽車的不斷發展及其充電時大規模接入會對電網的運行帶來直接的影響，因此，有必要針對電動汽車充電過程對電網帶來的影響進行研究，并根據相關問題提出一些有針對性的解決措施，以滿足大規模電動汽車充電過程中對電網的特殊需求。

【關鍵詞】電動汽車充電電網影響

作為一個依賴電力驅動的交通工具，近些年來電動汽車的發展速度不容小覷。但當電動汽車的動力電池中的電能消耗至某一程度后就必須通過充電裝置對其進行電能的補充，以確保電動汽車的正常使用。由于電動汽車充電過程隨機性以及間歇性較大，因而隨著電動車使用量的不斷增加，大規模電動汽車充電過程會造成充電負荷的大幅度增加，此外，由于電動汽車進行充電時會使用到整流裝置，此裝置工作過程中將會導致大量諧波的產生，因而也會為電網系統帶來諧波污染。

一、對輸電網絡的影響分析

據估計，2030年我國電動汽車的保有量可達6000萬輛，按充電功率10千瓦/輛算，若極端情況下，6000萬輛電動汽車同時進行充電時，其峰值充電功率可達5億千瓦，預計將會占到2030年我國裝機總容量的26%左右，因而未來電動汽車將有可能成為數量最多的電網負荷之一。

而現有發電容量能否滿足電動汽車充電過程中所引起負荷的增長情況，是很多人一直關系的問題。研究發現，電動汽車對電力的需求、供應方面以及電源的結構、電價及其排放等方面均存在著潛在的影響。此外，通過對不同插入式電動汽車的發展場景進行研究發現，若不額外進行電力設施的建設，將會導致5-10%電能需求的增加。

二、對配電網的影響分析

電動汽車充電過程會對配電網負荷的平衡造成影響，同時，還會引起其它方面的問題。電動汽車大規模性的充電將會導致局部區域用電負荷緊張，若充電時間疊加或者處于負荷高峰期時電動車的充電行為甚至會導致配電網用電負擔的進一步加重。由于多數電動汽車采用的是夜間充電模式來進行電動汽車的充電，在此模式下，電動汽車在18時到20時間陸續開始充電，這樣其完成電能的補充大約耗時4個小時。此時，由于受到大規模電動汽車的充電影響，負荷最大情況約處于21時左右。此時將會導致“峰上加峰”情況的發生，造成電網調峰難度的進一步增加以及配電網建設壓力的不斷加大，此外，還會導致發電機組以及電網運行效率的大幅降低。

對此，可采取分時電價等措施對用戶進行引導，使充電時間逐步得到調整。這樣一來既不會對用戶電動汽車的充電過程造成影響，還可以大幅度降低大規模電動汽車同時充電而對電網帶來的沖擊，此外，還使用戶使用成本得到了有效的降低。

三、對電網的諧波污染分析

作為一種非線性負載，電動汽車的充電設備能夠產生極大的諧波電流，因而對于電網的電能質量而言無疑十分不利，其所造成的諧波污染會導致測量儀表準確性降低，大容量電容器被破壞，導線過熱以及保護裝置發生錯誤報警等等一系列問題的發生。

對于電動汽車充電而引起的諧波污染問題，可采取如下措施予以解決：（1）嚴格貫徹和實施與諧波有關的國家標準，以實現供電系統總體諧波水平的有效控制；（2）對換流裝置相數進行進一步的增加，作為最主要的一種諧波源，若將換流裝置的脈動數由6增至12可使得諧波電流的有效值得到大幅度的降低；（3）進行無功補償裝置的設置，以實現系統諧波承受能力的進一步提高；（4）此外，還可以進行濾波裝置的增設，以便對諧波污染情況進行就地治理，在充電站即可完成對諧波的治理，隨著電動汽車的進一步發展，相信不久的未來，綠色充電站的使用必將越來越完善，屆時諧波問題即迎刃而解。

四、充電設施建設對電網的影響分析

就電網負荷而言，充電設施即電動汽車充電裝置同電網之間的接口，因此，充電設施的建設對于電網而言具有十分巨大的影響。如今，電動汽車充電過程對于電網所帶來的影響多體現在充電站以及充電樁方面所帶來的影響。雖然充電樁的容量相對較小，且較為分散，但是充電站中大量充電機及充電樁的存在將會對電網帶來很大的影響。

因此，進行充電站的布點時應盡可能將充電站建在配電變壓器四周，以便進行電能的獲取，同時還應考慮到使用者的需求，充電站應盡可能靠近市區，因此可將充電站建設于市區的周圍。

五、結語

隨著電動汽車的不斷發展以及充電接入規模的逐步增加，如何改善大規模電動汽車充電過程對電網所帶來的影響就顯得十分重要。對此，相關部門應當結合電動企業行業的發展，對電網的建設和改造進行長遠的規劃，及時采取有效的措施予以解電動汽車充電對電網可能造成的影響，以提高電網的使用效率，確保我國電網的安全、可靠運行和可持續發展。