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摘 要：目前，我國坚持可持续发展道路，汽车行业一直是我国能源消耗的重要所在，面对如此严重的环境问题，电动汽车逐渐受到人们的青睐。随着电动汽车的普及对电网系统产生很大影响。其主要体现在配电网原有的电源、负荷以及网络结构的改变。除此之外汽车在时间与空间上还具有很强的充放电随机性，这会给配电网的配置及规划造成困扰。基于此，本文对电动汽车接入电网的影响进行分析，并提出相应的利用策略，希望能够进一步提高我国电动汽车的入网水平。
关键词：电动汽车；电网规划；配电网；利用
交通运输领域石油资源消耗量巨大，对我国能源开采及能源进口方面造成巨大影响，同时传统汽车耗油产生的汽车尾气形成雾霾，对环境造成了严重危害。电动汽车的动力为车载电源，相对于传统汽车其最主要优势是对环境的影响小。基于我国能源现状及环境污染状况，交通领域全面推广电动汽车是实现节能减排的重要措施，中国电动汽车的发展呈上升趋势。配电网是相互关联的网状系统，在电动汽车充电时起着分配电能的作用。电动汽车是一种大容量负荷，因此电动汽车大规模入网充电，势必给配电网的运行造成巨大的影响。在确保配网稳定运行前提下，使电动汽车充电可有序调控和管，减少负荷对电网的不利影响，并使其有益于电网运行。通过实时售电价作前提，提出了配网与用户一起参与充电调度，达到减小负荷尖峰与低谷之差的目。
1电动汽车接入对电网的影响
围绕着电动汽车用户、电动汽车制造企业、电动汽车用动力电池、电网系统、充电设施运营商、充电设施制造商、电动汽车充电用接口、城市整体规划以及国际发展等电动汽车充电相关方面进行重点研究分析我国该如何发展大功率充电技术。电动汽车用户作为电动汽车实际的购买方和使用方，需要首先对其进行研究分析，用户在购买汽车前会考虑车辆的整体成本、使用寿命、维护难度、安全性以及使用便利性等方面内容。电动汽车运行所需能量很大一部分是来自电网，这一点与传统能源汽车是不同的。由于用户进行大功率充电的单次充电用时较短，容易产生类似于传统能源车加油的情况，集中在某几个时段进行充电，而如果盲目通过对国内充电设施的功率升级实现大功率充电，势必会由于短时过大用电需求，对电网带来冲击，提高电网负荷峰谷差，增加电网整体投入，加剧负荷变化，威胁电网稳定性，带来电网安全风险的提升；同时也难以发挥电动汽车的储能作用影响新能源发电入网。
2提高电动汽车入网利用的有效策略
2.1改善电能质量
根据国家标准《电能质量公用电网谐波》要求，电动汽车充电桩建设与验收过程要严格把控，最大限度地提高电动汽车充电站建成后的电能质量验收标准。加入电能质量检测与分析装置，对充电站（桩）施行准确和实时监测。建议加装动态无功补偿装置，解决电动汽车充电造成的电网电压波动问题。即在充电站并网点加装动态无功补偿装置，静止无功补偿装置或静止同步补偿装置等。为了抑制电动汽车充电产生的谐波，建议加装有源滤波装置。
2.2放电时对电流保护分析
电动汽车接入配电网放电时具有电源的特性。其对配电网的电能出力具有分布性、间歇性及随机性。与传统配电网相比，接有电动汽车的配电网潮流方向及水平复杂多变。如聚集放电时的电动汽车容量随机变化，其发电出力不稳定；电动汽车聚集放电使配电网的网络结构由单源辐射状网络变成了多源复杂网络；不仅如此配电网系统的运行方式也变得更加复杂。而配电网继电保护的配置和整定恰恰又与运行方式有直接关系。
2.3采取网格选取法
为便于达到电动汽车充放电任务的有效分配，本研究利用网格选取法实现优化控制。该方法隐含配电网变压器容量约束条件，可防止充电过程中变压器过载现象，而且可把繁杂的充电任务进行细化，利用优化算法可更轻易获得最优的有序充放电方案。考虑到用户充电功率需求、充电时间、变压器冗余功率等因素，采用如下方案：通过网格达到变压器冗余功率、电动汽车放电功率的划分，每个网格即称为单独的充放电任务，包含高度、宽度、位置3个重要参数，高度即充放电功率，为电动汽车电池的额定充放电功率；宽度即单位时长，例如每1h为一个充电时间段；位置表示充电任务的启停时刻，其隐含了分时电价导致的不同网格代表的充电成本不同。假设充电桩功率分为不同等级，可对网格高度进行适量升高或降低，若需对充放电时间进行精确控制，可缩小网格宽度，实现充电设备的启停。
2.4限流措施
限制汽车接入是指根据配电网的运行状态和保护需要，对电动汽车充放电接入的时间、地点及容量加以限制。此类措施以配电网为中心，电动汽车的充放电行为受到限制，严重制约了用户生活的灵活与自由。特别是在配电网故障阶段，措施一是率先切除所有的电动汽车，恢复到传统配电网结构再进行保护。但随着瞬时性故障的高概率发生，易导致频繁投切，造成频率与电压偏移，电能质量下降。同时也降低了保护速动性与可靠性。措施二是将配电网划分为若干个孤岛，各孤岛由储能电动汽车继续供电并保持独立运行。但孤岛运行时稳定性差，易造成非同期合闸，且不利于检修。限流措施是通过加装限流器限制故障电流。此法虽然提高了配电网对电动汽车接入的承受量。但加装大量限流器等装置不利于系统的稳定运行。
3结语
综上所述，我国电动汽车的发展极其迅速，这对当前配电网设施造成一定的挑战。因此，需要制定有效的充电负荷管控机制，合理编制配电网规划，持续加强电动汽车并网相关课题的科技研究，从而有效促进我国电动汽车的健康有序发展。
参考文献
[1]郭建龙，文福拴.电动汽车充电对电力系统的影响及其对策[J].电力自动化设备，2015，35（6）：1-9.
[2]窦晓军.电动汽车充电负荷预测模型及对城市负荷影响研究[J].电网与清洁能源，2016，32（2）：103-108.
[3]李雨哲.电动汽车负荷的多因素预测模型及其对电网的影响分析[D].重庆：重庆大学，2016.
关键词：电动汽车；电网规划；配电网；利用
交通运输领域石油资源消耗量巨大，对我国能源开采及能源进口方面造成巨大影响，同时传统汽车耗油产生的汽车尾气形成雾霾，对环境造成了严重危害。电动汽车的动力为车载电源，相对于传统汽车其最主要优势是对环境的影响小。基于我国能源现状及环境污染状况，交通领域全面推广电动汽车是实现节能减排的重要措施，中国电动汽车的发展呈上升趋势。配电网是相互关联的网状系统，在电动汽车充电时起着分配电能的作用。电动汽车是一种大容量负荷，因此电动汽车大规模入网充电，势必给配电网的运行造成巨大的影响。在确保配网稳定运行前提下，使电动汽车充电可有序调控和管，减少负荷对电网的不利影响，并使其有益于电网运行。通过实时售电价作前提，提出了配网与用户一起参与充电调度，达到减小负荷尖峰与低谷之差的目。
1电动汽车接入对电网的影响
围绕着电动汽车用户、电动汽车制造企业、电动汽车用动力电池、电网系统、充电设施运营商、充电设施制造商、电动汽车充电用接口、城市整体规划以及国际发展等电动汽车充电相关方面进行重点研究分析我国该如何发展大功率充电技术。电动汽车用户作为电动汽车实际的购买方和使用方，需要首先对其进行研究分析，用户在购买汽车前会考虑车辆的整体成本、使用寿命、维护难度、安全性以及使用便利性等方面内容。电动汽车运行所需能量很大一部分是来自电网，这一点与传统能源汽车是不同的。由于用户进行大功率充电的单次充电用时较短，容易产生类似于传统能源车加油的情况，集中在某几个时段进行充电，而如果盲目通过对国内充电设施的功率升级实现大功率充电，势必会由于短时过大用电需求，对电网带来冲击，提高电网负荷峰谷差，增加电网整体投入，加剧负荷变化，威胁电网稳定性，带来电网安全风险的提升；同时也难以发挥电动汽车的储能作用影响新能源发电入网。
2提高电动汽车入网利用的有效策略
2.1改善电能质量
根据国家标准《电能质量公用电网谐波》要求，电动汽车充电桩建设与验收过程要严格把控，最大限度地提高电动汽车充电站建成后的电能质量验收标准。加入电能质量检测与分析装置，对充电站（桩）施行准确和实时监测。建议加装动态无功补偿装置，解决电动汽车充电造成的电网电压波动问题。即在充电站并网点加装动态无功补偿装置，静止无功补偿装置或静止同步补偿装置等。为了抑制电动汽车充电产生的谐波，建议加装有源滤波装置。
2.2放电时对电流保护分析
电动汽车接入配电网放电时具有电源的特性。其对配电网的电能出力具有分布性、间歇性及随机性。与传统配电网相比，接有电动汽车的配电网潮流方向及水平复杂多变。如聚集放电时的电动汽车容量随机变化，其发电出力不稳定；电动汽车聚集放电使配电网的网络结构由单源辐射状网络变成了多源复杂网络；不仅如此配电网系统的运行方式也变得更加复杂。而配电网继电保护的配置和整定恰恰又与运行方式有直接关系。
2.3采取网格选取法
为便于达到电动汽车充放电任务的有效分配，本研究利用网格选取法实现优化控制。该方法隐含配电网变压器容量约束条件，可防止充电过程中变压器过载现象，而且可把繁杂的充电任务进行细化，利用优化算法可更轻易获得最优的有序充放电方案。考虑到用户充电功率需求、充电时间、变压器冗余功率等因素，采用如下方案：通过网格达到变压器冗余功率、电动汽车放电功率的划分，每个网格即称为单独的充放电任务，包含高度、宽度、位置3个重要参数，高度即充放电功率，为电动汽车电池的额定充放电功率；宽度即单位时长，例如每1h为一个充电时间段；位置表示充电任务的启停时刻，其隐含了分时电价导致的不同网格代表的充电成本不同。假设充电桩功率分为不同等级，可对网格高度进行适量升高或降低，若需对充放电时间进行精确控制，可缩小网格宽度，实现充电设备的启停。
2.4限流措施
限制汽车接入是指根据配电网的运行状态和保护需要，对电动汽车充放电接入的时间、地点及容量加以限制。此类措施以配电网为中心，电动汽车的充放电行为受到限制，严重制约了用户生活的灵活与自由。特别是在配电网故障阶段，措施一是率先切除所有的电动汽车，恢复到传统配电网结构再进行保护。但随着瞬时性故障的高概率发生，易导致频繁投切，造成频率与电压偏移，电能质量下降。同时也降低了保护速动性与可靠性。措施二是将配电网划分为若干个孤岛，各孤岛由储能电动汽车继续供电并保持独立运行。但孤岛运行时稳定性差，易造成非同期合闸，且不利于检修。限流措施是通过加装限流器限制故障电流。此法虽然提高了配电网对电动汽车接入的承受量。但加装大量限流器等装置不利于系统的稳定运行。
3结语
综上所述，我国电动汽车的发展极其迅速，这对当前配电网设施造成一定的挑战。因此，需要制定有效的充电负荷管控机制，合理编制配电网规划，持续加强电动汽车并网相关课题的科技研究，从而有效促进我国电动汽车的健康有序发展。
参考文献
[1]郭建龙，文福拴.电动汽车充电对电力系统的影响及其对策[J].电力自动化设备，2015，35（6）：1-9.
[2]窦晓军.电动汽车充电负荷预测模型及对城市负荷影响研究[J].电网与清洁能源，2016，32（2）：103-108.
[3]李雨哲.电动汽车负荷的多因素预测模型及其对电网的影响分析[D].重庆：重庆大学，2016.