原创《电动汽车充放电对电网影响探析》
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摘 要：电动汽车技术在快速的发展,在发展的过程中成本会大幅度的降低,大容量的电池技术也在逐渐的提高.现代电动汽车的数量持续增长,随着人们的环保意识增强,以及国家政策所限制,大多数人会选择电动汽车.这也就导致城市中电动汽车的数量急剧增长,电动汽车需要充放电,这一点就让城市电网迎来了新的挑战.
关键词：电动汽车；充放电；充电站；影响分析
1 引言
新能源汽车的代表就是电动汽车,区别于传统汽车,传统汽车是以汽油燃烧作为动力,电动汽车可以节约大量的能源,同时也利于环保和清洁工作.电动汽车的兴起为电网迎来了挑战,在智能电网发展的未来规划中,南方电网公司和国家电网公司,曾经明确指出要加大力度发展电动汽车充放电技术.在不同的发展阶段中,充放电服务模式都不够健全,对于充放电地点的设置也需要重新考虑,过多会导致能源的浪费,过少又不能满足现代电动汽车的需求.
2电动汽车充电设备及充放电特性
2.1 电动汽车充电设备类型及特性
为了维持电动汽车的正常运转,必需要提高电动汽车充电设备的质量,推动电动汽车产业的快速发展,健全电动汽车的基础设施.加大力度发展智能电网,对于电动汽车所需要的一些冲动站以及放点站,进行及时的安排和设置：对充电机和充电站建立安全的监护系统,在配电室要配有简介的说明,设有安全防护措施.充电机的安装方式有多种多样,但运用得较为广泛的就是非车载式和车载式两种,不同类型的电动汽车要采用相对的充电方式.在电动汽车的内部需要安装车载充电机,有些充电机是安置在电动汽车之外的,电动机通过和交流电网进行连接,可以为电动汽车提供直流电能.充电机早期的产品是,不控整流和斩波器类型的充电机,这种充电机变换的效率非常低,并且谐波电流非常严重,虽然动态性能比较好,但是整体的体积过于庞大,不适合在室外进行设置.
2.2电动汽车充电特性
电动汽车电池有三种充电模式,分别是机械充电、常规充电和快速充电,利用电力低谷阶段进行充电,这种充电模式叫做常规充电,一般都是交流店进行充电.常规充电最适合电动汽车充电,既不影响电动汽车内部的机械构造,同时充电效率还比较高,唯一的缺点就是需要的充电时间较长.运用专门的配置充电机对电动汽车进行充电,这种充电模式叫做快速充电,所需的充电时间非常简短,可以对大容量的电池进行充电,满足紧急充电的需求,但是短时间内所造成的充电电流较大,会对电动汽车内部的电网造成影响.电动汽车的充电电池,和普通的蓄电池不一样,蓄电池包括的种类较为繁多,在实际的充电过程中,充电电流会比特性的数值较低.在对电动汽车的充电特性进行创新时,要对充电电池的所需时间以及所耗功率经过精准的测算,为电动汽车配有专门的配网模型.
3电动汽车充电对电网运行的影响
3.1 电源容量规划
电动汽车技术在不断的得到成熟,电动汽车所涉及到的问题就是充电和放的问题,这些问题在一定程度上都会影响配电网络的局部负荷.配电网如果超过了一定的负荷,就无法保证配电网的负荷平衡,电动汽车接入到电网中,会出现不同程度的故障和问题.混合电动汽车对于配电网的要求更高,在普通的家庭负荷和电动汽车负载中,电动汽车明显要给配电网带来大量的负载过多问题.通过研究许多充电场景,可以研究智能充电技术,对于电网负荷平衡的影响,通过数据结果显示,电动汽车充电会给电网增加负荷.在引进电动汽车之后,需要用先进的智能技术,对配电网进行高级计量架构,降低配电网所承担的负荷.根据一些文献中记载,根据需求侧响应思想的插电式混合动力汽车集中充电机制,建立一个较为健全的数学模型,通过动态估计算法计算出配电网所承担的负荷.
3.2电能质量
引进电动汽车在一定程度上增加了充电设备,其中大多数都是高度非线性的电力电子装置,当电动汽车进行充电时,电流的内部会出现谐波,谐波的产生在不同程度上会对电能进行质量干扰.配电网系统会出现一系列的问题,比如说电压偏差幅度过大,功率的损耗过多,这些问题在一定程度上都会影响电网了总质量.文献中曾经记载过,电动汽车的电池具有一定的充电率,充电率引入配电网中会影响电压的整体属性.在电动汽车接入的配电网中,在整体上会影响总谐波的畸变率.为了提高充电效率,必须要采用常规的充电率进行充电,在整体的电压偏差中,会产生很大的电压谐波.
4电动汽车放电对电网的影响
4.1 电动汽车与电网的连接
和电网有交互关系的就是,电动汽车的充放电控制装置,每一个车辆之间都需要交互信息,都互信息的同时要将能量进行转换.每个客户都有不同的需求,每一个客户的电动汽车都具有不同的电网常态,通过记录车辆的具体充电和放电信息,可以有效地对周围的充电地点进行设置.建立较为健全的电网通信体系,设有精确的在线测量电池状态装置,精准的去搜索周围所存在的充电地点.将电动汽车和电网进行时效的连接,可以有效的去推动电动汽车的广泛应用,解决电动汽车在充电和放点方面所存在的问题.
4.2 V2G在电力系统频率调节中的应用
电网在运行管理的过程中,需要利用到电能储备,这样可以对电压和频率进行有效的调节,减少功率不平衡所带来的一些阻塞问题.当电网调整系统出电能量不平衡时,将电动汽车接入电网,可以根据电网的平衡来进行充电或者是放电.有效解决电力系统调频问题,最有效的措施就是将电动汽车进行入网,就目前的科学技术来说,这是一种最为灵活也是最为有效的解决方案.电网频率发生变化时,系统中一般会设有备用容量,一旦发现电网频率出现不平衡,就自动的用电网中所存有的容量进行调整.当电网中的能量不平衡时,通过电动汽车的电池充放电来进行调整,进而就可以保持整个电网的频率稳定,当频率经过三次调解之后,其中所含有的能量储备也会随之升高.
5结语
随着人们的环保意识增强,大多数人会选择电动汽车,电动汽车可以节约大量的能源,同时对于生态环境也有很大的帮助.世界发展现状以及未来发展目标,共同推动了各国对电动汽车的研究,但是电动汽车的引入会给配电网带来非常大的影响.电动汽车需要不同类型的充电设备,每一种类型的电动汽车会有不同的充放电特性,为了保持配电网的配电平衡,必须对电动汽车的充电形式进行探讨.
电动汽车论文参考资料：
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