摘要：随着社会经济的发展,人们对于物质的需求也逐渐的提升，电动汽车进入了千家万户，电动汽车的快速发展和使用直接对于配电网的平稳安全运行产生了很大的影响。电动汽车渗透率较高时，大量的汽车充电行为会对配电网产生非常大的压力，这样会造成很大的安全隐患，本文针对以上情况进行研讨，合理的分析电动汽车充电对配电网保护的影响，并提出了合理化的意见。
关键词：电动汽车; 汽车充电; 配电网保护; 影响
引言
随着电动汽车在汽车市场上的占比增多，在同一时间有大量的汽车进行集中充电行为，就会造成配电网充电设备老化或者不达标，这样就会影响配电网的供电效率和质量，甚至还会发生较大的安全事故，针对用户的电动汽车随机充电时的高渗透率问题会对配电网产生的影响，提出了智能充电的方法，从而有效的实现配电网络的安全和平稳运行[1]。
1 电动汽车充电对于配电网的影响因素
1.1对于配电网影响的概论
电动汽车接入电网充电会对配电网络的供电安全和质量以及运行都会产生非常大的影响。在电学的角度上可以将电动汽车当作一个负载，而且人们对电动车进行充电的活动都是有着很大的随机性和不稳定性，有时也会出现集中充电的情况，这样对于配电网络的安全运行以及电压的稳定性都会产生非常大的影响。电动汽车充电对于配电网的影响因素主要体现在这几个方面，例如：谐波、配电网负荷、三相不平稳、电压、损耗。
1.2电动汽车充电对于电能质量的影响
电动汽车进入电网进行充电时，配电网会受到谐波污染。由于电能消耗过多，所以用户支付的电费可能更高，这就是谐波污染造成的。谐波会造成配电线路的有功损耗率和无功损害率有明显的提升。谐波会对线路的设备产生很大的影响，降低电网运行质量，影响设备正常运行。
1.3对于配电网线路负荷的影响
在对电动汽车进行充电的时候，有的车主喜欢对整车进行充电，有的车主喜欢更换电池进行充电，后一种充电的方式较为方便，在充电时间可以在用电低谷的时段进行充电，不仅不影响车辆的正常使用，还能够最大程度的调节电网的峰谷负荷值。通常在进行配电网的规划时会预留出一定的用于电动汽车的负荷容量。当配电线没有电动汽车接入或者少量接入时，配电线路负荷率和损耗率都会相对较低，但是这时线路的总消耗率和变压器的空载消耗率会变高。随着电动汽车在市场上的占有率不断的提升，它对于电网负荷的影响较比之前也在不断的提升。在电动汽车进行充电的时候，要是能够积极的配合电网的负荷调整，这样就能够有效的提高经济效益。如果电动汽车充电时没有合理的充电负荷调整，就会使负荷的峰谷值变得更高，这对电网的负荷效率产生了较大的影响。只有选择恰当的时间对电动汽车进行充电才能够有效改善电力系统的负荷曲线[2]。
电动汽车在配电网的运行过程中会对整个线路的负荷产生非常大的影响，当线路进行经济运行的时候，这时的电路负荷率通常属于较低的值时，电动汽车在合理的接入配电网络进行充电时，这时的线路运行效率会达到最高，这时一般情况下变压器的电流和流经线路的电流都会增大，这时的线路负载率会非常严重，并且随之而来的就是负载损耗率的提升，这样线路的运行区域就会由经济运行区转变为非经济的运行区。当电动汽车接入配电网进行充电时，由于高渗透率的出现会影响到整个的线路的节点电压，特别是位于线路末端的节点电压会出现非常大程度的下降，这对于用户的正常用电会产生非常大的影响。
2 对于电动汽车的充电控制方法
随着科技的发展油电混合的新能源车辆已经越来越多，并且发展迅猛，这样电动汽车渗透率的持续增加，就会导致电动汽车的充电需求会越来越高，这就会对配电网络产生非常大的影响，这种影响是非常不利于对于配电网络的保护，这就需要正确的引导和控制这样的情况发生。
当电动汽车的渗透率较高时，随机充电的行为会对电网的保护产生非常大的影响。要想有效的减少和避免这样的情况发生，就一定要正确的引导用户的充电习惯并在可控的氛围内进行有效的控制。这时相关的学者就提出了分段进行电动汽车充电的想法，也就是让电动的汽车在配电网络低谷时进行充电的操作，一般用电低峰时间就是在在凌晨的1点至早上大约5点左右的时间，这种充电的方法是为了更好的保护配电网络，在用户用电量的低谷时点进行电动汽车充电进行转移充电负荷，这样保证了电动车的充电能够成功的避开负荷的高峰时段，这种办法虽然存在一定的局限性，但是在某个方面来讲确实能够缓解负荷曲线[3]。当大量的电动汽车在低谷时间接入电网进行充电时，会在配电网中形成一定的负荷高峰，当充电结束以后，配电网的负荷率又会出现急剧下降的情况，上下起伏如此明显的波动，会对电网的平稳运行产生非常大的影响。那么，本文就时段充电法和随机充电法的缺点，综合整理出了智能的充电方法。
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电动汽车随机充电的情况下电网线路日负荷曲线
2.1智能充电的原理简介
仔细的分析上图可以了解到，电动汽车如果没有接入配电网络，这是的电路负载率通常比较低，当时的最低值为17.85%左右，在最高时能够达到的峰值为43.42%左右，那么，这样的情况下能合理化和科学化的分析一般情况车主的行车规律，并进行充分的结合整体线路的负载率，要想真正的实现电动汽车达到最优的充电效果，就要详细的分析不同时段的不同充电功率，在分析多种情况来进行合理的分配操作。
在能够有效的满足电动汽车实际的充电需求的情况下而进行的智能充电，也就是要能够实现在不同的时间段内的电压越界之和以及线路的总损耗都能达到最小值，并且对电动汽车的不同时段通过最优的算法计算得出可充电的功率，这样就可以真正的实现对于配电网的有效保护，如能够有效的提升电网的整体电压质量，真正的减少其损耗，并达到平稳电网负荷的作用[4]。
2.2智能充电的方法简介
文章研究的智能充电法就是以二十四小时的短期负荷预测为数据基础进行研究，并对电动汽车接入配电网的充电负荷进行离线的优化工作。结合现阶段的实际情况分析，在短期内预测负荷值会出现的误差一般在5%左右，这样较小的误差，就能保障智能充电法的数据信息是最为接近实际情况的。在研究智能充电法时为了能够真正的模拟现实的情况可以设计很多的不同充电条件，例如，设计不同的充电时间和负载率问题。一般情况下人们的工作结束时间都在下午6点左右，我们预设下午6点到次日早上7点电动汽车会接入电网进行充电；要想能够保证配电网线路的经济性和可控性，就可以假设电路的某个特定值大于负载率时，电动汽车才能在配电网络中进行充电，并且在接入电网进行充电以后，这个时段的电网负载率一定要小于这个值。我们假设这个充电是在下午6点至次日的早上7点，电动汽车能够接入配电网的充电的条件是当负载率小于40%时；而且，50%左右的电动汽车在进行充电的时候对于小路优化后的负载率也要达到平均值小于50%；当电动汽车进行100%充电的时候，一般优化后的线路负载率也要小于65%左右。
这样的智能充电方法不只是可以在固定的时段进行应用，还可以在设置好相应的充电条件以后在任何可以充电的时段进行灵活的控制。全面的应用智能的充电方法以后就能够实现负荷曲线平滑的进行，这对于配电网络的影响也会逐渐减少，为电动汽车的车主科学化、合理化的安排充电方案，对于配电网络的保护和用户利益的保护都起到了一定的作用。
3 结束语
电动汽车充电对于配电网络的安全产生的影响，合理的安排电动汽车在线路负载率低进行充电，对于线路的运行效率有着很大幅度的提升，并且还能够保证线路的运行归属于经济区域；有时出现电动汽车大量的进行充电的情况，这对配电网络产生的影响是很大的。要想有效的缓解电动汽车对于配电网的影响，可以选择比较智能的充电方法进行，随机充电会对配电网产生很大的影响；时段充电法在一定的程度上缓解了这样的问题，但出现大规模的充电情况时仍然不能满足配电网络的安全运行；智能充电法能够实现不同的时间总损耗的消耗最小值，能够更加灵活的进行调度运行，也能够实现很好的对配电网络保护工作。
参考文献
[1]李冬辉,周大钧,王伟. 电动汽车对配电网的无功补偿方法[J].电力系统及其自动化学报, 2017, 29(8):76-81.
[2]胡文平,巫伟南,郝婉梦,等.含电动汽车的配电网运行风险评估[J].现代电力, 2016, 33(2):45-50.
[3]赵胜霞,刘俊勇,向月,等.考虑配电网接纳能力的电动汽车充换电服务网基础设施配置方案分析与评估[J]. 电力自动化设备, 2016, 36(6):94-101.
[4]朱鹰屏,张绪红,韩新莹.用于配电网网损优化的电动汽车智能充电调度[J].广东电力, 2016, 29(9):94-97.
论文作者:焦永杰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/12
标签：电动汽车论文; 负荷论文; 配电网论文; 电网论文; 线路论文; 负载论文; 会对论文; 《电力设备》2018年第22期论文;