（国网黑龙江省电力有限公司经济技术研究院 黑龙江省哈尔滨市 150000）
摘要：伴随着电动汽车数量的不断攀升，包括电动汽车智能化充放电的管理及电力的合理调度控制等在内的电网调整问题逐渐浮出水面，大规模电动汽车充电将对现有配电网带来明显影响，若不对充电负荷采取干预措施，势必增加发电及输配电基础设施投资。在配电网方面，电动汽车充电将带来加速变压器损耗、提高线损、引发配电网线路拥堵等问题，导致系统可靠性下降。本文主要分析了电动汽车兴起的背景，充电对电力系统造成的影响以及解决措施。
关键词：电动汽车；电力系统；充电负荷
一、新能源汽车兴起的背景
1、全球石油价格上涨的推动
全球石油资源储量的稀缺性毋庸置疑，几个经济大国能源紧缺问题严重，现阶段仍以石油为主要燃料的汽车产业的发展受到极大威胁。因此，发展新能源汽车成为世界汽车工业持续发展的必然选择。汽车制造厂商也看到了新能源汽车的发展空间，开始加大研发和推广的力度。各国政府也适时推出了一些优惠政策对新能源汽车的购买和销售予以补贴，新能源汽车行业获得了前所未有的发展良机。
2、各国石油自给率不足
世界上主要汽车消费国的石油自给率水平不高，石油的储备越来越不能满足各国消费的需要。降低石油依赖己成必然选择。从政治和经济的角度考虑，鼓励发展新能源汽车、降低石油对外依赖度是各国政府制定汽车产业政策的必然选择。
3、世界各国家和地区汽车尾气排放标准越来越严格
现今汽车尾气己成为组成温室气体的重要污染物。针对汽车污染问题，世界各个国家和地区针对汽车尾气排放的标准也越来越严格，此时，发展新能源汽车成为各大厂商的新选择，因为新能源汽车的生产和使用会从根本上解决汽车尾气排放问题。
二、电动汽车充电对电力系统的影响
随着动力储能电池技术的长足发展，电动汽车开始逐步走向实用，特别是混合动力电动汽车，己在国外实现市场化销售，被认为是中长期内最可行的新能源汽车，并将逐渐占据汽车市场的大部分份额。与此相对应的是，电动汽车充电负荷的广泛接入将对电网的运行产生较大影响:
1、影响电力的用电平衡
在城市地区人口通常较为密集，用电量具有一定的限制。尤其是在电动汽车进行集中式充电时，因电量分配的限制性，常对电网形成较大的用电负荷，影响整个电力系统的用电平衡。因此在进行大规模的充电时，就应该考虑电力的用电平衡问题。应加大对于电动汽车充电的协调控制，避免线路、区域配电变压器过载的情况发生，进而提高配电网的安全可靠性与运行的经济性。
2、影响电能的质量
在具体的充电桩接入电网过程中，不同的电动汽车汇聚度，以及不同的接入水平下的充电行为，都会影响配电网电压的水平。电压的变化会直接的影响到电流的变化情况，电网在低电压的情况下运行时，会导致电网的无功功率、有功功率加大，进而增加成本。因此应尽量的避免电动汽车的无序并网充电，特别是在负荷高峰期，进行接入充电的操作，更会加剧负荷的峰谷差，进而给区域电网形成负荷压力，最终影响电能的质量。电动汽车用户用车行为和充电时间与空间的随机性强，使得电动汽车充电负荷具有较大的不确定性，使得电网的控制难度大大增加。若大量电动汽车选择在同一时刻充电，很可能极大增加系统最大负荷，使电网峰谷差率不断加大，规模化电动汽车充电将进一步加大电网的峰谷差率，造成发电成本高、电网运行效率低，很可能造成局部区域电能供应紧张，使当地的配电设施过载等问题，增加电网运营管理的难度。
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3、形成谐波影响，造成电网的动态污染
当大量的电动汽车充电桩接入电网后，对于负荷较多的用电端部分，三相之间的供电交替情况，会产生一定的谐波影响。谐波具体讲，就是电压传播过程中，夹杂在电压信号中的杂波信号。谐波可以影响电网内潮流计算的有效性，提高网络消耗量，对高压设备来讲，会产生额外的消耗。谐波对通信线路的影响，主要有两种，分别为电磁干扰影响、静电感应影响。对于不对称的输电线路，需要同时考虑两种影响因素，而对于对称运行的输电线路，仅考虑高次谐波的静电感应效应。谐波影响从侧面反映出，用电端对于电网的污染情况，充电桩的动态污染直接的影响着电网的稳定、安全运行。
三、降低电动汽车对电力系统影响的应对措施
1、加强对电动汽车充放电的技术研究
针对电动汽车对电力系统的影响，相关技术的开发利用对于解决问题具有重要意义。通过智能控制手段有效调整电动汽车充放电的策略和进行相关充电设备的科学规划，有助于加强电力系统运行的稳定性和安全性。
2、改变电动汽车的商业运营模式
目前，电动汽车的使用多集中于公共交通工具的应用方面，这为通过改变商业运营模式而有效调整电动汽车的充电规律提供了可能性。例如，可以通地更换电池等手段避开电力系统的用电高峰期，或集中在用电低谷其进行电动汽车的集中充电，这对于提高电力系统运行的经济性、改善电力负荷状态具有重要意义。
3、建立分时充电电价
通过调整不同用电时段的电价，利用价格优势引导电动汽车用户的充电行为，可有效减少无序充电行为的发生率，从而降低无序充电对电力系统的不良影响。电动汽车个人用户主要根据自身需求采用无序充电的方式。为了降低自主式随意充电对电力系统的冲击影响，合理引导用户在低谷负荷时充电，躲避电网高峰负荷，可以建立分时充电电价。高峰负荷时电价较高，低谷负荷时电价较低，利用充电电价的差异引导用户，减少对电动汽车充电对系统的冲击影响。
加大对电动汽车充放电的研究。加大对电动汽车充放电策略、充电设施规划、电力系统智能控制等内容的研究投入，分析电动汽车充放电对电力系统的影响机理，提出最优的充放电策略，减少对电力系统安全稳定运行的影响。
4、采用电池租赁的运营模式。
电动公交等公共交通工具不仅能够实现集中管理，而且具有明显的运行规律，便于采用基于电池租赁的商业运营模式。以更换电池的方式代替直接充电，不但能够有效提高公共交通的运行效率，而且在电网负荷低谷期集中充电，能够有效改善负荷曲线，提高电力系统的运行经济性，而且能够实现整体运行利益最大化。
结束语
电动汽车的推广使用在控制能源危机、减少环境污染方面发挥了重要作用，而由此带来的对电力系统运行安全性和稳定性的影响也必然会在相关政策、技术等手段的帮助下得到合理解决。纯电动汽车车载充电技术应用蓄电池的电力或者直流电的电力来进行充电，对环境的污染度较小，具有良好的环保效益，同时，充电成本相对于燃油汽车使用的能源燃料来讲，要经济实惠得多，因此，经济效益也十分明显。另外，充电桩和直流机以及充电站的建设可以根据汽车的行车路线，建立在人员较为密集的超市、小区以及停车场内，以充分利用宝贵的土地资源，因而也具有非常好的社会效益。
参考文献
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论文作者:刘多伦
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/24
标签：电动汽车论文; 电网论文; 电力系统论文; 负荷论文; 电能论文; 新能源论文; 谐波论文; 《电力设备》2018年第23期论文;