青岛市电动汽车智能充换电服务网络发展规划电网适应性分析.docx

青岛市电动汽车智能充换电服务网络发展规划电网适应性分析1.1 电网负荷影响电动汽车充换电设施单位规模用电容量情况见表5-1所示。青岛市电动汽车充换电设施用电负荷需求见表5-2。表5-1单位规模充换电设施用电容量名称规模用电容量（kw）公交车充换电站1个换电工位900环卫车充换电站1个换电工位600乘用车充换电站1个充电工位1100乘用车集中充电站1个充电工位HOO电池配送站1个换电工位20交流充电桩1台4直流充电桩1台105表5-2青岛市充换电设施用电负荷需求分析项目名称2015年用电负荷2020年用电负荷数量（座）工位（个）用电负荷（MW）数量（座）工位（个）用电负荷（MW）公交车充换电站247321.64416245环卫车充换电站341.8482.4乘用车充换电站111.1111.1乘用车集中充电站153614.35212959.4电池配送站561000.861923453.8交流充电桩6006002.44500450018直流充电桩47474.8979710.2同时率/0.7/0.7用电容量/32.8/97.9充换电服务网络的建设会对配电网负荷产生影响。随着电动汽车保有量的逐步增加，相应的，必然会增加地区负荷需求，对配电网供电能力提出更高的要求。城市用电峰时在白天，晚上是用电低谷，如果统筹管理不当，任由大量电动汽车在白天进行充电，将进一步增大电网的峰时负荷，从而增大电网峰谷调节压力，甚至影响正常的供用电。城市用电高峰集中在白天，晚上是用电低谷，如果引导和调度电动汽车采用白天行驶、夜间充电的运行方式，有利于电网的峰谷平衡，改善电网负荷特性，减少为维持电网低负荷运转而引起的调峰费用。若再采取对电动汽车充电优惠政策，促进电动汽车可在夜间利用电网的廉价“谷电”进行充电。这样对电网的峰谷平衡，对盈余电力的消费都将起到很大的作用。通过减少电网峰谷差，改善电网负荷特性，可以减少为维持电网低负荷运转而引起的调峰费用，提高配电系统设施的实际利用率，进而拓展终端电能消费市场。近年来，随着社会用电量的增加，青岛市发电装机总容量逐年上升。同时，城市电网也面临着日益严重的峰谷差问题，2010年青岛电网最大峰谷差约200万千瓦，峰谷差率（峰谷负荷差与高峰负荷的比）接近50%o青岛市日间用电高峰持续增长，迫使电力企业不断投资新建发电机组，以满足一年中极少出现的用电高峰的需求；夜间的用电低谷则会导致大量谷电的浪费，电力企业的各种调峰填谷技术方案也往往面临着设备损耗大、能源效率低或投资高等问题。电动汽车在规模化使用后，将可能在未来有效平衡电网峰谷负荷，提高机组利用率。1.2 配网电能质量影响电动汽车充电将影响电网的电能质量，增加电网谐波含量。电动汽车充电机是一种非线性设备，其产生的谐波主要是5k±l次谐波。如果不加治理，将导致电网损耗增加、设备过热及寿命损失、对控制和通信电路的干扰等，同时会造成电压畸变、功率因数下降，影响电网中其他用电设备的正常运行等。这些问题在进行电动汽车充电基础设施建设时必须考虑。当有源滤波设备投入运行时，可有效治理谐波，保证电能质量。开展谐波治理。在大、中型充电站建设中，谐波治理按照“同时设计、同时施工、同时验收、同时投运”的原则，对于大、中型充换电设施，应采用有源滤波技术在低压母线集中补偿，有源滤波器补偿容量按不小于充电机总功率的20%配置。小型充电站和交流充电桩结合现场监测实际综合治理。1.3 无序充电的危害未来随着电动汽车保有量的增加，电动汽车作为用电负荷的影响将日益增大，如果协调不好，无序充电得不到有效控制，将会出现“峰上加峰”，增大电网调峰难度，加大了输配电网建设的压力，降低发电机组和电网的运行效率。主要表现在以下几个方面：首先，大量电动汽车用户集中充电时会引起电网电压的波动。当电压波动超过规定限制时，必然影响正常充电以及其它电力用户的正常用电，严重时还可能影响区域配电网络供电的安全性与可靠性。其次，若在电网高峰负荷下继续大量增加电动汽车充电负荷，势必加大电网供电的压力，增加电网调度运行的难度,增大电网运行的风险，降低供电可靠性。严重的情况下，例如电网故障情况下突然新增大量充电负荷时，还将影响电网的安全稳定运行。再次，电动汽车无序充电时，为保证供电可靠性，以及电网的安全性，必须考虑加强电网建设、提高电网输（供）电能力，满足电网高峰负荷叠加大量充电负荷时的电力需求。这样，虽然满足了高峰负荷的用电需求，但同时降低了供电设施的使用率，增加了电网运营成本，不利于电网的经济运行。1.4 配套电网建设需求1.4.1主网建设需求根据青岛市“十二五”电网发展规划，青岛市网架规划将日趋合理、完善，具备电动汽车并网的相关需求。1.4.2配网建设充电服务网络的建设对原有配电网的供电能力提出了更高的要求。电动汽车的发展推动了充电设施和充电服务网络的建设，随着电动汽车保有量的逐步增加，势必对电网的供电容量和能力提出更高的要求。对必须建在已完成布点的城市中心或电网薄弱地区的大中型充换电站，需要在充换电站建设的同时对配电网进行升级改造，使之满足充电用电的需求。充电桩采用专用配电网络集中供电。居民小区内增设大量充电桩时，应对小区的配电网进行改造，设专线、专网为充电设施供电，以提高小区配电网的供电能力，满足充电桩的用电需求，减少对居民用电的影响。