（镇江供电公司 江苏镇江 212001）
摘要：在经济和技术飞速发展的当今，在电力方面，出现了不少的高科技产物，如分布式电源和电动汽车等，本文主要分析电动汽车，其接入势必会对电网造成一定的影响，尤其是对配电网的运行和规划影响较大，而衡量配电网优劣的重要指标之一是配电网的供电能力，因此，本文基于已有的配电网供电能力计算方法，分析电动汽车对配电网供电能力计算的影响，提出了一种计及电动汽车的配电网供电能力计算方法，最后通过一IEEE标准算例验证了方法的有效性，并总结结论。
关键词：配电网；电动汽车；供电能力计算
0 引言
配电网络在整个电网中起到联络终端用户和发、输电系统的作用，肩负着向用户供电的重任。随着科学技术的迅猛发展，一些高科技产物应运而生，如电动汽车。由于电动汽车具有缓解能源危机、减少环境污染等优势，必将成为应用与发展趋势，本文讨论了电动汽车接入对配电网供电能力的影响，提出了计及电动汽车的一种有效的配电网供电能力计算方法。
1 电动汽车对配电网供电能力影响
电动汽车是近年来新兴的一种技术，它具有缓解能源危机、减少环境污染等优势，也有充电模式多样化、高能源效率以及成本高、续驶里程短等不利因素。电动汽车的普及必将对电网造成一定的影响，本节分析了电动汽车对配电网供电能力的影响，为后续进一步研究做铺垫。主要影响归纳如下[1-2]：
1.1电动汽车接入电网，影响电网负荷模型
配电网供电能力计算是围绕负荷增长模型的，而电动汽车的负荷模型具有削峰填谷的作用，正确地电动汽车接入点就会达到此效果，致使配电网负荷曲线得以缓和，负荷增长趋势平缓，提高配电网的供电能力。
1.2电动汽车接入电网，产生双向潮流
电动汽车在电网中进行充放电过程，既可以作为电源，又可以作为负荷，使得接入电动汽车的该节点时而产生电能，时而消耗电能，改变了配电网的潮流分布，产生双向潮流，这对配电网潮流计算造成了一定的难度。而供电能力的计算又是基于潮流计算进行的。
1.3电动汽车接入电网，增加了规划难度
用户使用电动汽车的习性具有随机性，他们选择的充放电时间和地点都是随机的，若在配电网中建设电动汽车充电站，必将使配电网的负荷结构以及特性发生改变，对配电网规划提出了新的要求。
2 配电网供电能力计算方法
现有的配电网供电能力专项研究主要是借鉴了输电网输电能力的概念，研究方法主要可以分为三类：1)解析法，2）线性规划模型法，3）优化法
3 计及电动汽车的配电网供电能力的计算方法
本文选择优化法，在此基础上进一步研究。
3.1基于负荷增长模型的配电网供电能力计算方法
基于负荷增长模型的配电网供电能力计算的具体步骤如下：
1）、获取配电网当前负荷，利用最小二乘法确定各类负荷增长模型；
3.2 电动汽车充电特性负荷模型
本节分析电动汽车负荷模型时只考虑电动汽车的充电特性，根据电动汽车的充电特性建立电动汽车充电特性负荷模型，通过利用模型仿真，得出电动汽车充电特性负荷曲线（一天24小时负荷曲线）。建立电动汽车的充电特性负荷模型采用的方法参考文献[2]。研究过程中做了一些假设：（1）假设电动汽车充电模型采用快速更换，集中充电，更换下来的蓄电池采用快速充电方式充电；（2）假设电动汽车充电站固定，并且一天所需充电的蓄电池均匀分布在每个充电站上。
4算例分析
4.1算例
本文采用IEEE标准69节点单电源配电系统作为验证本文所提方法的有效性以及研究电动汽车接入配电网后对其供电能力影响的算例，并着重分析对配电网最大供电能力的影响，算例图如下图4-1所示，该配电网为美国PG&E的69节点配电系统，有74条支路，69个节点，5个联络开关：TS11-66,TS13-20,TS15-69,TS27-54和TS39-48，额定电压为12.66kV,P=3802kW
,Q=2694kVar。共有48台配变，其中12台属于典型办公楼类型负荷，4台属于典型商业类型负荷，32台属于典型居民类型负荷。在进行潮流越限判断时，所采用的越限条件有，电压幅值的允许波动范围为 ，线路的容量约束为电缆在环境温度为30度时的允许载流量。
图4-1 IEEE标准69节点单电源配电系统
在初始负荷下，经潮流计算可知，系统的最低电压为12.6179kV，各条支路的传输容量均未超出限度。在此基础上，研究未改进前方法、本文改进方法以及计及电动汽车后的情况，所得结果如下表4-1所示。
表4-1 仿真分析结果
4.2比较分析
（1）采用本文方法考虑电动汽车接入的影响，由表4-1中第1、2、3、4行结果可知，在固定网架下，电动汽车以负荷特性接入反而使配电网的供电能力降低；
（2）从表4-1中的安全裕度可知，该配电网架的安全裕度很高，足以承受一定的负荷波动，完全满足安全运行水平，无需进行网络优化。
5总结
本文在分析了电动汽车接入对配电网影响的基础上演变出电动汽车对配电网供电能力分析的影响，构思出一种新的配电网供电能力计算方法，并通过IEEE标准算例初步验证了电动汽车的接入主要体现其负荷特性，因此，大量电动汽车的接入反而会降低配电网的供电能力。
参考文献
[1] 刘志鹏.分布式电源和电动汽车对配电系统规划和运行的影响研究[D].广州:华南理工大学,2013.
[2] 来小康.电动汽车对电网的影响的研究报告[D].北京:中国电力科学研究院,2010.
论文作者:朱文韬,孔令兵,孙东杰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/25
标签：电动汽车论文; 配电网论文; 负荷论文; 能力论文; 模型论文; 电网论文; 特性论文; 《电力设备》2017年第24期论文;