充電樁接入電網后的影響分析

數量巨大的電動汽車充電樁，接入電網后會對電網產生極大的影響。當全部的電動汽車充電設施，進行集中充電時，可能會導致電網容量不足的情況發生。因此本文從幾個方面對充電樁接入電網后產生的影響進行一定的分析，期望可以為降低充電樁的負面影響提供一定的理論借鑒。

1 充電接口與變電站充電樁的接入控制

1.1 充電接口與通信

電動汽車的充電接口，主要是三種，分別為充電樁與電動汽車的接口；充電樁與電網的接口；電動汽車內部電池管理系統與電池的接口。

充電接口，具體講就是電動汽車充電的過程中，可以與充電機進行直接通信，進而獲取充電的實時信息。電動汽車的功率調整，主要體現在車載充電機BMS電池管理系統與電動汽車充電接口上。在通用的充電控制接口，經由控制導引線，可以發送指示性脈沖，調節交流充電樁的充電功率，進而為規劃模型的功率調節提供可行性接口。

針對充電樁日常運維測試難題，北京群菱推出便攜式直流充電樁測試儀DCTE-1000S，設備可以模擬車輛BMS，測試充電樁的各項功能狀態，實現充電樁協議一致性測試、互操作性測試。同時帶有電能計量檢定模塊，滿足充電樁工作誤差、示值誤差、付費金額誤差及時鐘示值金額誤差等試驗要求，符合GB/T34657.1-2017《電動汽車傳導充電互操作性測試規范第1部分：供電設備》、GB/T34658-2017《電動汽車非車載傳導式充電機與電池管理系統之間的通信協議一致性測試》、JJG1149-2018《電動汽車非車載充電機檢定規程》等標準要求。

1.2 變電站充電樁的接入控制

電動汽車進行充電的主要設施，就是交流充電樁。交流充電樁，主要安裝在大型商場停車場；住宅小區停車場；公共停車場；電動汽車充電站中。在住宅小區的停車場內，電動汽車的夜間停車時間較長，可以為電動汽車的有序充電接入控制創造條件。

在城市中，各個小區的充電樁位置集中性較差，為了實現充電樁的優化接入，就需要在接入控制模式上，推行分散接入、集中管理的模式。將整體充電控制分為輸變電層；配電層；用電層。在輸變電層，可以實現優化接入控制的操作；在配電層，可以實現數據的通信；在用電層，可以進行充電樁接入的管理控制，具體如圖2所示。在具體的控制模型實現過程中，還應該在配電網中，增設變電站--充電樁通信信道；充電樁接入控制中心；充電樁管理系統，充電樁日常運維測試推薦使用群菱便攜式直流充電樁測試儀DCTE-1000S。

2 充電樁接入電網后產生的主要影響

2.1 影響電力的用電平衡

在城市地區人口通常較為密集，用電量具有一定的限制。尤其是在電動汽車進行集中式充電時，因電量分配的限制性，常對電網形成較大的用電負荷，影響整個電力系統的用電平衡。因此在進行大規模的充電時，就應該考慮電力的用電平衡問題。應加大對于電動汽車充電的協調控制，避免線路、區域配電變壓器過載的情況發生，進而提高配電網的安全可靠性與運行的經濟性。

2.2 影響電能的質量

在具體的充電樁接入電網過程中，不同的電動汽車匯聚度，以及不同的接入水平下的充電行為，都會影響配電網電壓的水平。電壓的變化會直接的影響到電流的變化情況，電網在低電壓的情況下運行時，會導致電網的無功功率、有功功率加大，進而增加成本。因此應盡量的避免電動汽車的無序并網充電，特別是在負荷高峰期，進行接入充電的操作，更會加劇負荷的峰谷差，進而給區域電網形成負荷壓力，最終影響電能的質量。

2.3 形成諧波影響，造成電網的動態污染

當大量的電動汽車充電樁接入電網后，對于負荷較多的用電端部分，三相之間的供電交替情況，會產生一定的諧波影響。諧波具體講，就是電壓傳播過程中，夾雜在電壓信號中的雜波信號。諧波可以影響電網內潮流計算的有效性，提高網絡消耗量，對高壓設備來講，會產生額外的消耗。諧波對通信線路的影響，主要有兩種，分別為電磁干擾影響、靜電感應影響。對于不對稱的輸電線路，需要同時考慮兩種影響因素，而對于對稱運行的輸電線路，僅考慮高次諧波的靜電感應效應。諧波影響從側面反映出，用電端對于電網的污染情況，充電樁的動態污染直接的影響著電網的穩定、安全運行。

3 結語

總而言之，電動汽車充電樁接入電網后，會對電網產生較大的影響。因此在進行充電樁接入過程中，應注意規避常規電網的負荷高峰期，有效、合理的分散電動汽車的充電負荷，最大程度的降低對電網的沖擊影響。為了實現電動汽車、電網兩者之間的協調發展，就應該對電動汽車的充電進行控制或引導操作，確保電網側、電動汽車充電兩者供需平衡，降低對電網的不利影響。

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