充電站對配電網電能質量的影響分析

范偉

摘 要：充電站作為現在新起的一個城市交通建設項目，隨著電動汽車的覆蓋，而具備了相應的研究熱點。因為充電站作為基礎配套設施，對配電網電能質量有著重要的影響，尤其是在不同充電方式下，對電網的影響也是不一樣的。本文針對電動汽車的充放電情況對配電網電能質量的影響進行分析，得出結論，進而給出相應的改善建議。

關鍵詞：充電站;配電網;電能質量

引言

受到現在全球石油危機的影響和號召節能環保型經濟發展的需求，電動汽車被創造出來，滿足了人們對綠色環保的發展需求。電動汽車以其綠色環保，高效的可持續電力驅動工具特色，一經發售，火速占領了市場。但由于其蓄電池的容量還不夠，只能進行中短途的行駛，且需要配備相應的充電站。而正是因為不同類型的充電站，用戶在使用的過程中需要有專門的監管進行調配，不然很容易對配電網的負荷平衡造成一定的影響，甚至留下用電安全隱患[1]。

1.不同充電站充電方式對配電網的影響

1.1、分散式用戶充電方式

充電汽車的充電方式與傳統的家用電器充電方式不同，受用戶使用情況的需求影響，更趨向于加油站的形式，需要給充電汽車配備相應的充電站。而充電站的充電方式不同，又在一定程度上影響著配電網的電能質量。比如，分布式充電，這種充電方式是最類似于加油站的模式，何時何地什么時候充電，完全取決于用戶自己的使用情況和主觀意愿，太過于隨機，難以進行精準預測。而分散式的充電，因為充電的汽車是少量且單一的，所以所需要的電壓也相對較低，更接近家用電器，可以考慮供應相對較低的充電站點。

1.2、集中充電方式

除了分散式充電之外，還有一種集中式的充電。這種充電規模相對較大，并非是用戶隨機性的主觀單一充電，而是將電池或者集中多輛汽車快速充電。這樣的充電方式對配電網的電流要求更高，需要大功率直流充電以加快其充電效率，保證電力滿足集中充電需求。而這種集中式的充電往往也具有一定的安全隱患，電流負荷高峰期集中充電有可能會導致局部的配電網倍超負荷運作，影響電網的負荷平衡，甚至對電力的安全系統也造成一定程度的影響。所以這種充電方式對相關工作人員的專業素養要求較高，且需要有嚴格的統籌，盡量避免局部配電網超負荷情況的發生降低安全隱患。

1.3智能充電方式

智能充電方式是近些年創新的充電方式，分為智能單向充電和雙向充電放電兩種模式。智能單向充電也就是傳統的電動汽車充電模式，與第一種的分散性充電模式比較接近。創新的雙向充放電模式則有不同，它是作為充電與儲能兩個功能而設立的。除去正常給汽車充電功能之外，還有額外的存儲電能給電網的智能模式。這種模式下，可以在一定程度上對配電網起到應急作用。例如在集中充電的高峰期或者其他電網超負荷的情況發生時，雙向充電系統可以通過電動汽車給配電網進行逆向電能存儲的方式，給到電網以臨時的電力支持，減緩配電網超負荷運作的情況。這種充電方式有助于優化配電網的運行，在一定程度上還保證了電力運行安全，有助于規避用電安全隱患。增加配電網供電的安全性和持續性[2]。

2.針對充電站的影響提出相應規劃

2.1合理規劃充電站建設

城市在對建設充電站進行規劃的過程中，應該先充分地對城市的配電網進行調查分析，在考慮到其供電性能和強度的基礎上，再對充電站建設的選址 ，不同地區的用電需求和情況進行統計分析，將用戶對電動汽車的使用情況，充電方式和擁有的電動汽車數量了解透徹，對這些因素進行合理分析，再應用到充電站的建設的方案中去，進行科學合理的規劃，促進布局的合理性。同時，根據充電站所選擇的區域不同，對其符合電力密度也要進行調整。例如集中的大規模電池充電站可以規劃到偏遠的郊區，減少充電過程中的輻射對人體產生的污染和影響。同時，配備相應的電池更換站到人群密集的地方去，優化充電服務，貼合用戶使用需求。

2.2加強充放電的監管調控

不同的充電站對配電網的影響都是非常重要的，局部的充電站超負荷情況可能會影響到整個配電網的用電安全。所以，為了保證充電站的使用更科學合理，需要對充電站的使用和調配進行科學有效的監管。電網公司在運作充電站的過程中，可以配置相應的充電站監管系統和部門，對充電站進行全方位的監管，在確保用戶的使用體驗感，電網負荷安全以及電價合理的基礎上，去合理調控好充電高峰期充電數量，電網的負荷指標以及充電頻率。在充電高峰期可以恰當的延遲部分充電站的供電情況，或者調控部分充電站的智能放電以供給電網電力，實現配電網運行的負荷平衡，保證充放電的相對穩定[3]。

2.3呼吁用戶合理使用充電站

充電站的監管調配離不開用戶的配合。對于分散式充電的電動汽車用戶，可以呼吁他們合理使用充電站，在汽車閑置不用的時候，可以把車內存儲的多余電力通過智能充電站回放給配電網，養成良好的用電習慣，錯開高峰期去充電。而對于集中充電模式的廠商來說，電池集中充電過程中，其實把控性更強。可以通過對電池的合理分配，將大規模數量的電池進行小數量分組，分散錯開充電，提高充電效率的同時，保證配電網的安全平穩運行。

結束語

綜上所述，電動汽車作為一種高性能，低損耗，節能環保交通工具，迅速普及到人們的日常生活中，也隨之帶動了充電站的大規模建設。這也要求充電站建設廠商要具備良好的用電意識，利用科學合理的規劃對充電站的建設進行合理調配，促進充電站效益最大化的同時，引導用戶合理充電，錯開高峰期充放電，保證配電網安全運行。

參考文獻：

[1]查鵬程，甘雅麗，高海祐，劉飛，查曉明. 電動汽車充電站接入配電網的電能質量評估[J/OL]. 電測與儀表：1-8[2021-04-15].

[2]杜進橋，辛皓天. 面向電動汽車充電站的電能質量檢測與評估[J]. 電器與能效管理技術，2019（23）：82-88.

[3]王小偉. 電動汽車充電站對城市配電網的影響及優化設計[J]. 建材與裝飾，2019（24）：244-245.

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