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文檔簡介

ICS

備案號:

Q/GDW

國家電網(wǎng)公司指導性技術文件

Q/—

電動汽車充電設施

典型設計

Typicaldesignsofelectricvehiclechargingfacilities

(送審稿)

2010xx發(fā)布2010xx實施

中華人民共和國國家電網(wǎng)公司發(fā)布

前言

根據(jù)國家電網(wǎng)公司電動汽車推廣應用的需要,為保證電動汽車供充電基礎設施建設的規(guī)

范化和標準化,特編制本指導性技術文件。

本指導性技術文件是國家電網(wǎng)公司電動汽車充電設施系列文件之一,根據(jù)《國家電網(wǎng)公

司電動汽車充電設施建設指導意見》和電動汽車充電設施相關技術標準,按照“統(tǒng)一標準、

統(tǒng)一規(guī)范、統(tǒng)一標識、優(yōu)化分布、安全可靠、適度超前”的原則編制完成。

本指導性技術文件由國家電網(wǎng)公司營銷部提出。

本指導性技術文件由國家電網(wǎng)公司科技部歸口。

本指導性技術文件起草單位:國家電網(wǎng)公司電力科學研究院。

本指導性技術文件參與起草單位:中國電力科學研究院

本指導性技術文件的主要起草人:賈俊國、朱金大、張浩、倪峰、李武峰、武斌、樊軍

德、趙明宇、王剛、孫廣明、汪映輝、陳良亮、周斌、桑林、丁希辰、趙大偉。

國家電網(wǎng)公司電動汽車充電設施典型設計

1范圍

本典型設計編制了三類電動汽車充電設施的典型設計方案,提供了充電設施設計和建設

過程中的設備選型、配置方法,為充電設施的建設提供具體的設計參考,在實現(xiàn)充電設施基

本功能的同時,提高充電設施的智能化、自動化水平,達到無人或少人值守運行,實現(xiàn)充電

設施經(jīng)濟、安全、高效運行,展示國家電網(wǎng)公司良好企業(yè)形象的目的。

本典型設計內(nèi)容包括交流充電樁、立體充電站和平面充電站的設計。

交流充電樁的設計主要包括交流充電樁的技術條件、功能、標識和設備選型等內(nèi)容。

立體充電站設計主要對三種立體充電站的車位布置、配電系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、計量計費系

統(tǒng)、充電操作方式和標識等進行了設計。

平面充電站的設計根據(jù)場地大小、配電容量、充電機數(shù)量等條件,做出了大、中、小共

三種類型的典型設計,同時進行了平面充電站各個子系統(tǒng)的設計,主要包括配電系統(tǒng)、充電

系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、計量計費系統(tǒng)、標識系統(tǒng)以及建筑、結(jié)構、給排水等其它輔助專業(yè)的設計。

同時,提供了充電機、有源濾波無功補償裝置等主要設備的選型方法。

本典型設計適用于國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)內(nèi)電動汽車充電設施的建設。

2規(guī)范性引用文件

本設計工作主要參照以下國家、行業(yè)、企業(yè)的標準、規(guī)范和指導意見等開展。

2.1電動汽車相關技術標準

GB50156-2002《汽車加油加氣站設計與施工規(guī)范》

GB/T18487.1-2001《電動車輛傳導充電系統(tǒng)一般要求》

GB/T18487.2-2001《電動車輛傳導充電系統(tǒng)電動車輛與交流/直流電源的連接要求》

GB/T18487.3-2001《電動車輛傳導充電系統(tǒng)電動車輛與交流/直流充電機(站)》

GB/T19596-2004《電動汽車術語》

GB/T20234-2006《電動汽車傳導充電用插頭、插座、車輛耦合器和車輛插孔通用要

求》

QC/T743-2006《電動汽車用鋰離子蓄電池》

Q/GDW233-2009《電動汽車非車載充電機通用技術要求》

Q/GDW234-2009《電動汽車非車載充電機電氣接口規(guī)范》

Q/GDW235-2009《電動汽車非車載充電機通信規(guī)約》

Q/GDW236-2009《電動汽車充電站通用要求》

Q/GDW237-2009《電動汽車充電站布置設計導則》

Q/GDW238-2009《電動汽車充電站供電系統(tǒng)規(guī)范》

YD/T1436-2006《室外型通信電源系統(tǒng)》

《國家電網(wǎng)公司電動汽車充電設施建設指導意見》[國家電網(wǎng)營銷(2009)1561號]

2.2電氣技術標準

GB50052-95《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》

GB50053-94《10kV以下變電所設計規(guī)范》

GB50054-95《低壓配電設計規(guī)范》;

GB50055-93《通用用電設備配電設計規(guī)范》

GB50217-2007《電力工程電纜設計規(guī)范》

GB12326-2000《電能質(zhì)量電壓波動和閃變》

GB/T14549-93《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》

GB/T17215.211-2006《交流電測量設備通用要求、試驗和試驗條件》

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GB/T17215.322-2008《靜止式有功電能表0.2S級和0.5S級》

SDJ6-83《繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程》

DL/T448-2000《電能計量裝置技術管理規(guī)程》

DL/T856-2004《電力用直流電源監(jiān)控裝置》

JB/T5777.4-2000《電力系統(tǒng)直流電源設備通用技術條件及安全要求》

JGJ16-2008《民用建筑電氣設計規(guī)范》

《電力系統(tǒng)繼電保護規(guī)定匯編》(第二版)

2.3土建技術規(guī)范

GB50003-2001《砌體結(jié)構設計規(guī)范》

GB50007-2002《地基基礎設計規(guī)范》

GB50009-2001《建筑結(jié)構荷載規(guī)范》

GB50010-2002《混凝土結(jié)構設計規(guī)范》

GB50011-2001《建筑抗震設計規(guī)范》

GB50016-2006《建筑設計防火規(guī)范》

GB50017-2003《鋼結(jié)構設計規(guī)范》

GB50034-2004《建筑照明設計標準》

GB50037-96《建筑地面設計規(guī)范》

GB50345-2004《屋面工程技術規(guī)范》

GB50057-1994《建筑物防雷設計規(guī)范》

GB50067-97《汽車庫,修車庫,停車場設計防火規(guī)范》

GB50202-2002《建筑地基基礎工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》

GB50204-2002《混凝土結(jié)構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》

GB50300-2001《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準》

GB50303-2002《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》

JGJ50-2001《城市道路和建筑物無障礙設計規(guī)范》

JGJ100-98《汽車庫建筑設計規(guī)范》

2.4給排水設計規(guī)范

GB50013-2006《室外給水設計規(guī)范》

GB50014-2006《室外排水設計規(guī)范》

GB50015-2003《建筑給水排水設計規(guī)范》

GB50084-2001《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》

GB50140-2005《建筑滅火器配置設計規(guī)范》

GB/T50106-2001《給水排水制圖標準》

2.5監(jiān)控系統(tǒng)

IEC60870《遠動設備及系統(tǒng)》

IEC61850《變電站通信網(wǎng)絡和系統(tǒng)》

IEC61968《配網(wǎng)管理系統(tǒng)接口》

GB2887-2000《計算機場地技術條件》

GB/T13729-2002《遠動終端通用技術條件》

GB/T13730-2002《地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術條件》

DL451-91《循環(huán)式遠動規(guī)約》

《配電系統(tǒng)自動化規(guī)劃設計導則》(試行)

《配電自動化及管理系統(tǒng)功能規(guī)范》

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2.6視頻監(jiān)控系統(tǒng)

ISO/IEC14496-2《MPEG4視音頻編解碼標準-視聽對象的編碼》

ITU-TH.323《網(wǎng)絡電視電話系統(tǒng)和終端設備標準》

ITU-TH.263《視音頻編解碼標準》

CCITTG.703《脈沖編碼調(diào)制通信系統(tǒng)網(wǎng)路數(shù)字接口參數(shù)標準》

GB2423.10-2008《電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程》

GB12322-1990《通用型應用電視設備可靠性試驗方法》

GB4798.4-2007《電工電子產(chǎn)品應用環(huán)境條件無氣候防護場所使用》

GB50217-2007《電力工程電纜設計規(guī)范》

GB12663-2001《防盜報警控制器通用技術條件》

GBJ115-87《工業(yè)電視系統(tǒng)工程設計規(guī)范》

3術語和定義

交流充電樁(ACchargespots):

指固定在地面,采用傳導方式為具有車載充電機的電動汽車提供交流電能,提供人

機操作界面及交流充電接口,并具備相應測控保護功能的專用裝置。

非車載充電機(off-boardcharger):

指采用傳導方式將電網(wǎng)交流電能變換為直流電能,為電動汽車動力電池充電,提供

人機操作界面及直流接口,并具備相應測控保護功能的專用裝置。非車載充電機主要由

交直流變換和直流輸出控制兩部分構成,分為一體式和分體式兩種。

一體式充電機(integratedcharger):

指交直流變換和直流輸出控制兩部分結(jié)合成一體的非車載充電機。

分體式充電機(splitcharger):

指交直流變換和直流輸出控制兩部分分立組成的非車載充電機,它們之間通過電纜

連接組成一套完整的充電機。

整流柜(rectifiercabinet):

指分體式充電機中完成交直流變換的部分,它一般以標準機柜形式提供。

直流充電樁(DCchargespots):

是分體式充電機的一部分,固定在地面,提供人機操作界面及直流輸出接口的裝置。

電池管理系統(tǒng)(BMS,batterymanagementsystem):

監(jiān)視蓄電池的狀態(tài)(溫度、電壓、荷電狀態(tài)),對蓄電池系統(tǒng)充電、放電過程進行

有效管理,保證電池安全運行的電子裝置。

4充電設施典型設計

4.1交流充電樁典型設計

4.1.1概述

交流充電樁一般系統(tǒng)簡單,占地面積小,操作方便,可安裝于電動汽車充電站、公共停

車場、住宅小區(qū)停車場、大型商場停車場等場所,使用簡便,是重要的電動汽車充電設施。

4.1.2交流充電樁分類

常用交流充電樁可分為一樁一充式、一樁雙充式以及壁掛式。

一樁一充式交流充電樁只提供一個充電接口,適用于車輛密度不高的室內(nèi)和路邊停車

位;一樁雙充交流充電樁提供兩個充電接口,可同時為兩輛車充電,適用于停車密度較高的

停車場所;壁掛式交流充電樁提供一個充電接口,適用于地面空間擁擠、周邊有墻壁等固定

建筑物的場所,例如地下停車場。

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一樁雙充式交流充電樁的兩個充電接口的配電、保護測控和人機操作接口等均獨立提

供;壁掛式交流充電樁的功能和一樁一充式交流充電樁相同,僅其外觀和安裝方式和一樁一

充式交流充電樁不同,一般安裝在墻壁等固定建筑物上。由于這三種充電樁的功能模塊都相

同,所以在本典型設計中將不對一樁雙充式交流充電樁和壁掛式充電樁進行詳細說明,下文

中提到的交流充電樁如無特別說明,均指一樁一充式交流充電樁。

4.1.3交流充電樁技術指標

a)交流充電樁應滿足《國家電網(wǎng)公司電動汽車充電設施建設指導意見》中對交流充電裝置

技術指標的要求;

b)本設計中交流充電樁每個充電接口提供AC220V、16A/32A的交流供電能力;

c)交流充電樁在室外環(huán)境應用時,其IP防護等級為IP54,并設置必要的遮雨設施。

4.1.4交流充電樁功能規(guī)范

a)具備對充電樁運行狀態(tài)的綜合測控保護能力如運行狀態(tài)監(jiān)測、故障狀態(tài)監(jiān)測、充電計量

和充電過程的聯(lián)動控制、短路保護、過流保護等。

b)設置指示燈、數(shù)碼管顯示器或觸摸屏,顯示運行狀態(tài)。

c)設置急停開關、操作按鍵等必需的操作接口。

d)配置交流智能電能表,進行交流充電計量。

e)設置刷卡或投幣機,支持IC卡或投幣等付費方式,并可配置打印機,提供票據(jù)打印功能。

f)具備過/欠壓報警、充電接口的連接狀態(tài)判斷、聯(lián)鎖等功能。

g)提供完善的通訊功能,可根據(jù)需要上傳交流充電樁的運行狀態(tài)參數(shù),接受遠程控制命令。

h)交流充電樁的電氣系統(tǒng)圖參見附圖《電動汽車交流充電樁典型設計方案圖》。

4.1.5交流充電樁標識設計

交流充電樁整體形象應符合國家電網(wǎng)公司標識系統(tǒng)的一般要求??紤]到交流充電樁的使

用環(huán)境,應有明顯的發(fā)光指示,確保夜間使用易于查找和辨別。交流充電樁的設計實例如下:

圖4.1設計效果圖

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圖4.2街景效果圖

圖4.3夜景效果圖

本設計采用國網(wǎng)綠作為交流充電樁的主色調(diào),正面突出國家電網(wǎng)公司標識,形象比較鮮

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明;

頂部設置發(fā)光條,指示充電樁的運行狀態(tài),同時具有較好的引導作用。正面采用背光處

理,在夜間能很好地突出國家電網(wǎng)公司的標識;在戶外應用時選配遮雨設施。

4.1.6交流充電樁的選型

本設計中,提供簡易交流充電樁和標準充電樁兩種選型,在滿足上述技術條件和功能規(guī)

范的同時,其它可選部分見表4.1。

表4.1交流充電樁選型表

按鍵方式顯示方式結(jié)構形式打印接口背光照明遠程控制

簡易充電樁防水按鍵數(shù)碼熒光管鈑金結(jié)構無無無

標準充電樁觸摸屏液晶屏鈑金+注塑有有有

結(jié)構

4.2立體充電站典型設計

4.2.1概述

立體充電站一般通過在人口密集的居民區(qū)和商業(yè)區(qū)新建或改造占地面積小、空間利用率

高的立體停車庫,并配備相應的充電設備實現(xiàn)電動汽車充電功能,是解決土地資源緊張和電

動汽車日益增多的矛盾的一個良好方案。

立體充電站設計主要包括停車位布置設計、配電系統(tǒng)設計、監(jiān)控系統(tǒng)設計、計量計費系

統(tǒng)設計、車輛充電操作方式設計和標識設計等幾個方面。

4.2.2立體充電站方案設計

立體充電站的設計思路是結(jié)合各種類型的立體停車庫的具體特點,在停車位上安裝充電

設備,解決停車位上車輛的充電問題。其技術難點在于如何解決電源系統(tǒng)的安全可靠接入(尤

其是對于機械式活動停車位)以及監(jiān)控、計費的實現(xiàn)方式。

4.2.2.1立體充電站選型分析

目前常見的汽車立體停車庫主要有自行式立體停車庫和機械式立體停車庫兩大類。機械

式立體停車庫又分簡易疊式停車設備、簡易升降式停車設備、垂直循環(huán)式(或稱塔式)停車

設備、升降橫移式停車設備、多層循環(huán)式停車設備、垂直升降式(或稱電梯式)、升降移動

式停車設備、巷道式停車設備等。其中,升降橫移式在停車設備的市場份額約占70%,簡易

升降式約占5~8%,垂直循環(huán)式約占3%~5%,垂直升降式約占3%~4%,多層循環(huán)式約占1%~

2%。針對各類立體停車庫的特點,并結(jié)合立體充電站的設計思路,做出以下方案分析。

簡易疊式停車設備:由于其上層車輛進出必須挪動下層車輛,因此不適用于建設立體充

電站。

簡易升降式停車設備:此類停車位雖然可以相對容易地布置充電設備,但由于停放車輛

較少,且多用于小區(qū)分散布置,并不適合用于建設立體充電站。

垂直循環(huán)式、多層循環(huán)式、升降移動式停車設備和巷道式停車設備由于其機械運動距離

較長、造價高及其應用數(shù)量較少等問題也不適合作為立體停車充電站的停車方式選型。

根據(jù)以上分析結(jié)果可以考慮以下三種方式作為立體充電站的備選方式。

自行式立體充電站:采用自行式立體停車場,與普通地面停車場類似,車輛通過專用車

道上下樓層,自行停放。此種方式的立體充電站可采用在停車位后部裝設固定充電接口,配

電、監(jiān)控系統(tǒng)套用普通電動汽車充電站的應用方案進行設計和建設。

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圖4.4自行式立體停車庫

升降橫移式機械立體充電站:基于升降橫移式機械立體停車庫,此種停車設備目前廣泛

應用于各種室內(nèi)、室外停車庫設計中,由于其車位排列方式簡單,空間利用率高,且車位移

動范圍小,利于軟導線連接,故可以作為立體充電站的一個較佳選擇。

圖4.5升降橫移式機械立體停車庫

垂直升降式機械立體充電站:基于垂直升降式機械立體停車庫,該方式的停車庫主要應

用于土地資源緊缺的市中心商業(yè)繁華地區(qū),其特點是占地面積最小,空間利用率最高。此種

類型機械立體停車庫可通過簡單地改造即可實現(xiàn)為電動汽車提供充電電源,快速經(jīng)濟地完成

立體充電站的建設。因其一般處于繁華地區(qū),具有良好的社會形象展示和宣傳作用。

4.2.2.2幾種典型立體充電站設計方案

a)自行式立體充電站設計方案

本方案中停車場地選用自行式立體停車庫。由于此類停車庫與普通地面或地下停車場類

似,區(qū)別僅在于自行式停車庫是多層布置。因此此種類型的充電站可簡單地在每個停車位相

應位置設置交流充電樁,也可根據(jù)需要在部分指定車位配置少量35kW非車載充電機,實現(xiàn)

快充。配電系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)及安防系統(tǒng)可參考平面充電站的設計方案進行設計。

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b)升降橫移式立體充電站設計方案

圖4.6升降橫移式立體停車庫

本典型設計方案采用5層配置的升降橫移式機械立體停車裝置作為一個立體充電單元,

可停放11輛電動乘用車。其中10個停車位安裝AC220V、16A/32A交流充電樁,下層一個車

位安裝35kW非車載充電機。一套立體充電站可根據(jù)情況由多個立體充電單元構成。

1)停車位供電設計

在每個停車位后部設置一個擋車桿,在擋車桿后部設置充電接口,提供交流220V或直

流充電電源。充電接口和交流控制柜(或整流柜)之間采用軟導線連接,軟導線長度根據(jù)升降

橫移式停車設備的特點預留,在車位移動的所有可能路徑上,軟導線均可靈活縮放。如果停

車庫布置在室外,充電接口需按IP56防護等級進行設計。

詳見《升降橫移式立體充電站結(jié)構示意圖》。

2)配電系統(tǒng)設計

本方案配電系統(tǒng)設計中,根據(jù)配置的充電單元數(shù)量估算配電總?cè)萘???紤]到此類停車設

施主要配備在居民小區(qū)等處,同時充電的概率較高,在計算配電容量時,同時系數(shù)應取高值。

配電系統(tǒng)采用低壓配出,配電柜集中設置,同時設置計量裝置以完成交流計量。因直流充電

機數(shù)量較少,可不配置有源濾波及無功補償設備。

3)監(jiān)控系統(tǒng)設計

本方案采用集中設置的充電監(jiān)控系統(tǒng),采用1臺計算機作為監(jiān)控后臺,監(jiān)控后臺基本功

能詳見5.3.2.2節(jié),另外監(jiān)控后臺還應與立體停車控制系統(tǒng)聯(lián)動控制,采集車輛進出、停放

位置等運行情況,為充電設備的工作提供聯(lián)動控制信號。監(jiān)控系統(tǒng)除采集配電系統(tǒng)的信號量

和測量量外,還需采集各個停車位的充電電量信息作為收費依據(jù)。

安防系統(tǒng)設計詳見5.3.4節(jié)。

4)車輛充電操作方式

當車輛駛?cè)胍粚油\囄缓?,由駕駛?cè)藛T或操作工將車輛與充電接口連接,操作人員控制

車輛就位,然后在控制室遙控投入交流充電電源或開啟直流充電機。當車輛移出車位時,充

電監(jiān)控系統(tǒng)自動遙控相應車位的充電設備,切斷該路充電電源,同時給出指示信號,提示收

費信息等。

5)標識設計

立體充電站需在顯著位置設置國家電網(wǎng)公司標識,車庫入口處設置充電站標識牌。

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圖4.7升降橫移式立體充電站標識設計

c)垂直升降式立體充電站設計方案

圖4.8垂直升降立體停車的方式

本方案采用垂直升降立體停車的方式。垂直升降立體停車方式類似于電梯的工作原理,

在提升機的兩側(cè)布置車位,中間為載車臺升降井道,通過載車臺和橫移裝置,將入庫的汽車

送入停車架或?qū)⒁汛嬗诟鬈囄坏钠嚾』氐孛?。一般地面需一臺汽車旋轉(zhuǎn)臺,可省去車輛調(diào)

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頭的操作。此種方式適合于人流密集的商業(yè)區(qū)使用,一般高度較高,可以停放的車輛數(shù)量也

較多。使用此類車位車輛的流動性一般高于置于小區(qū)的停車庫,可安裝一定數(shù)量的直流充電

機以滿足快充的需求。

1)停車位供電設計

由于停車位在車輛停放時會做180度旋轉(zhuǎn),因此在左側(cè)停車臺車輛進入方向的右后方及

左前方外側(cè),右側(cè)停車臺車輛進入方向的左后方和右前方外側(cè)各設置兩組充電接口,充電接

口與滑觸線的集電器連接,集電器固定在停車盤上,同時在每個停車位的后方位置設置滑觸

線,滑觸線由交流控制柜(或整流柜)供電。這樣當車輛經(jīng)過駛?cè)?、旋轉(zhuǎn)、提升、就位幾個過

程后,集電器自動與滑觸線連接,完成充電電源的接入。

對于提供直流充電的車位,需同時設置信號滑觸線,用于車輛和充電機之間的信號連接。

2)配電系統(tǒng)設計

此方案配電系統(tǒng)設計與升降橫移式立體充電站配電系統(tǒng)設計類似,區(qū)別僅是在采用多臺

直流充電機時,可根據(jù)計算考慮增加有源濾波及無功補償設備,完成諧波抑制和無功補償。

3)監(jiān)控系統(tǒng)設計

參照升降橫移式立體充電站監(jiān)控系統(tǒng)設計方案。

4)車輛充電操作方式說明

在車輛未駛?cè)肭埃缮禉C升至某一指定空車位,將停車臺平移至吊裝臺,降至地面。

車輛駛?cè)胪\嚺_停于指定位置后,由操作工將車輛后方的充電接頭和車輛可靠連接,然后啟

動升降機將車輛提升至停車位,用橫移裝置將停車臺和車輛一起移入停車位,同時集電器與

滑觸線可靠連接。充電站監(jiān)控系統(tǒng)在停車動作完畢后控制充電機開始為車輛提供充電電源。

取車過程與停車過程相反,當車輛啟動取車過程時,充電站監(jiān)控系統(tǒng)首先控制充電機切

除充電電源,橫移裝置將車輛連同停車臺移至吊裝臺,升降機將車輛降至地面,停穩(wěn)后,操

作員取下充電接頭,駕駛?cè)藛T將車輛駛出。

5)標識設計

在垂直升降式立體充電站建筑物外部設立明顯的國家電網(wǎng)公司標識,車輛進出口處設立

充電站標識牌。

圖4.9垂直升降式立體充電站標識設計

4.3平面充電站典型設計

根據(jù)場地大小、配電容量、充電機數(shù)量等條件,做出了大、中、小共三種類型平面電動

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汽車充電站的典型設計。

4.3.1大型充電站設計

a)占地約1700~2000平方米(不同布置方法占地面積稍有不同);

b)設置一幢綜合辦公室和其它相關輔助設施;

c)配備8臺充電機(2臺DC500V/400A大型充電機,4臺DC500V/200A中型充電機,2臺

DC350V/100A小型充電機)和4臺交流充電樁;

d)預留換電池方式的設備安置和運行空間;

e)配電系統(tǒng)采用10kV雙路常供,單母線接線方式,配變采用低損耗節(jié)能型變壓器,0.4kV

側(cè)采用單母線分段接線方式,兩段母線之間設分段聯(lián)絡柜,并設有源濾波無功補償設備,減

少充電站對電網(wǎng)的污染;

f)配備計量計費系統(tǒng),配備完善的充電站監(jiān)控系統(tǒng),設置配電監(jiān)控、充電機監(jiān)控和安防監(jiān)

控系統(tǒng),實現(xiàn)大型充電站的無人或少人值守運行。

具體設計參見附件《電動汽車大型充電站典型設計方案圖》。

4.3.2中型充電站設計

a)占地約1000平方米;

b)設置一幢綜合辦公室和其它相關輔助設施;

c)配備4臺充電機(2臺DC500V/200A中型充電機,2臺DC350V/100A小型充電機)和4

臺交流充電樁;

d)配電系統(tǒng)采用10kV單路常供,單母線接線方式,配變采用低損耗節(jié)能型變壓器,0.4kV

側(cè)采用雙路進線(一主一備),單母線接線方式,并設有源濾波無功補償設備,減少充電站

對電網(wǎng)的污染;

e)配備計量計費系統(tǒng),配備完善的充電站監(jiān)控系統(tǒng),設置配電監(jiān)控、充電機監(jiān)控和安防監(jiān)

控系統(tǒng),實現(xiàn)中型充電站的無人或少人值守運行。

具體設計參見附件《電動汽車中型充電站典型設計方案圖》。

4.3.3小型充電站設計

a)占地面積約50~100平方米;

b)設置1~2臺小型充電機(DC350V/100A)和2~3臺交流充電樁,根據(jù)因地制宜原則進行

場地布置;

c)采用0.4kV供電,配備計量計費系統(tǒng),可根據(jù)需要選配充電站監(jiān)控系統(tǒng)和安防監(jiān)控系統(tǒng),

就近布置于附近建筑中。

具體設計參見附件《電動汽車小型充電站典型設計方案圖》。

5平面充電站子系統(tǒng)設計

5.1配電系統(tǒng)設計

5.1.110kV配電系統(tǒng)配置原則

根據(jù)《國家電網(wǎng)公司電動汽車充電設施建設指導意見》的要求,大型充電站進線電源采

用10kV雙路供電,10kV側(cè)采用單母線接線方式,不設分段開關。高壓柜采用真空斷路器中

置式開關柜,設進線計量柜、PT及避雷器柜、出線柜。

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圖5.1大型充電站配電系統(tǒng)圖

中型充電站進線電源采用10kV單路供電,10kV側(cè)采用單母線接線方式。高壓柜采用真

空斷路器中置式開關柜,當負荷容量小于400kVA時,也可使用負荷開關以減少投資。設進

線計量柜、PT及避雷器柜、出線柜。

圖5.2中型充電站配電系統(tǒng)圖

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5.1.2配電系統(tǒng)主要設備選型原則

5.1.2.1配電變壓器類型選擇

根據(jù)目前電動汽車充電站負荷變化大、空載時間長的特點,建議選用干式低損耗節(jié)能型

變壓器。

5.1.2.2配電變壓器容量選擇

配電變壓器容量(SN)選擇主要根據(jù)充電站內(nèi)充電機的輸入容量(用S表示,根據(jù)充電

機的輸出功率(P)進行折算)、充電機數(shù)量(N)、充電機同時系數(shù)(Kx)及變壓器最佳負

荷率(βm),功率因數(shù)(cos?)決定。

考慮到充電站配電系統(tǒng)安裝了有源濾波無功補償裝置,cos?可以達到0.95,充電機容

量折算采用如下簡易算法:

S=P/(cos?*η)(5.1)

式(5.1)中,η為充電機工作效率,高頻開關整流充電機取0.95,相控整流充電機取

0.85。

配電容量為:

S=K*(S+S)/β

Nx∑em(5.2)

充電機同時系數(shù)(Kx)由充電機使用情況和數(shù)量決定,取值范圍0.5~0.8。

βm為變壓器最佳負荷率,取0.8。

Se為除去充電機外充電站內(nèi)其它設備用總負荷容量,包括照明、辦公用電負荷等。

5.1.2.3高壓開關選擇

10kV開關柜采用中置式開關柜,內(nèi)配真空斷路器;如需降低造價成本,小于400kVA配

電容量時可考慮選用負荷開關。

5.1.30.4kV系統(tǒng)設計

根據(jù)《國家電網(wǎng)公司電動汽車充電設施建設指導意見》,對于大型充電站0.4kV側(cè)采用

單母線分段接線方式,設進線柜、有源濾波無功補償柜、出線柜,兩段母線之間設分斷聯(lián)絡

柜。

中小型充電站0.4kV側(cè)采用雙路進線(一主一備),單母線接線方式,設進線柜(帶計

量)、有源濾波無功補償柜、出線柜,備用電源進線柜(帶計量)。

開關柜:根據(jù)出線斷路器的容量,出線柜采用抽屜柜或固定式開關柜。額定工作電流

630A及以下的斷路器,采用普通塑殼斷路器,并采用抽屜式安裝;額定工作電流630A以上

的斷路器,采用框架斷路器。

斷路器數(shù)量選擇:每臺直流充電機獨立設置一路出線斷路器,4~6臺交流充電樁設置

一路出線斷路器,充電站內(nèi)用電回路設置一路出線斷路器,通過站內(nèi)交流配電箱分別給站內(nèi)

照明、空調(diào)、風機、插座等設備供電。

斷路器配置輔助觸點和報警開關,以便和綜自系統(tǒng)配合工作。

低壓配電線路敷設:低壓配電柜、充電機(整流柜、直流充電樁)、交流充電樁之間采

用YJV系列電力電纜在電纜溝內(nèi)敷設;綜合辦公室內(nèi)采用BV導線穿管暗敷。

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接地系統(tǒng):采用變壓器中性點直接接地系統(tǒng),采用TN-S接地方式,接地電阻不應大于

4歐姆。

5.1.4有源濾波及無功補償裝置(APF)設計

5.1.4.1有源濾波及無功補償容量計算方法

在電動汽車充電站的設計中,有源濾波及無功補償裝置的容量的計算方法如下:

1)確定補償容量

補償容量計算方法為:

N1N2N3

()

S補=KxK1∑η1ξ1S1+K2∑η2ξ2S2+K3∑η3ξ3S3(5.3)

M=1M=1M=1

式(5.3)中,S補表示需要補償?shù)娜萘?,Kx為整體修正系數(shù),需根據(jù)計算分析結(jié)果

和實際測定情況綜合決定,一般選擇0.5~0.8。

Ki(i=1,2,3)分別表示大、中、小型充電機可靠系數(shù),一般取1.05~1.20;

ηi(i=1,2,3)分別表示大、中、小型充電機的充電效率;

ξi(i=1,2,3)分別表示大、中、小型充電機在交流電源輸入端產(chǎn)生的諧波電流含有率(取

輸出電壓范圍內(nèi)的最大值);

Si(i=1,2,3)分別表示大、中、小型單臺充電機功率。

2)進行有源濾波裝置的選擇

根據(jù)確定的補償容量,在兼顧經(jīng)濟性和實用性的前提下,選擇有源濾波裝置的容量和數(shù)

量。

3)確定功率因數(shù)補償參數(shù)

按功率因數(shù)補償?shù)?.95的目標,計算需要的無功補償容量,確定電容器的容量和組數(shù)。

5.1.4.2平面大、中型充電站有源濾波容量計算

本典型設計中,平面大、中型充電站的充電機配置如下表:

表5.1平面大、中型充電站配置

大型充電機中型充電機小型充電機

DC500V/400ADC500V/200ADC350V/100A

大型充電站2臺4臺2臺

中型充電站無2臺2臺

按照諧波補償率大于80%、補償?shù)陀?5次的諧波設計,根據(jù)5.1.4.1節(jié)的計算方法,

大型站計算參數(shù)選取如下:

諧波電流含有率取0.3,

諧波電流含有率補償目標取0.05,

整體修正系數(shù)取0.75,

可靠系數(shù)均取1.1,

充電效率均取0.85;

中型站計算參數(shù)選取如下:

諧波電流含有率取0.3,

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諧波電流含有率補償目標取0.05,

整體修正系數(shù)取0.8,

可靠系數(shù)均取1.1,

充電效率均取0.85。

據(jù)公式(5.3),將大、中型充電站的補償容量計算結(jié)果列于下表。

表5.2平面大、中型充電站補償容量

計算補償容量(kVA)補償裝置配置

大型充電站187.23配置2臺120kVAAPF裝置

中型充電站60.59配置1臺80kVAAPF裝置

5.2充電系統(tǒng)設計

電動汽車充電方式可分為整車充電方式和更換電池方式兩種。整車充電是指不拆卸電

池,直接對車輛充電;更換電池方式是指通過更換電池快速實現(xiàn)電動汽車能量補給的方式。

5.2.1整車充電方式

5.2.1.1設計方法

整車充電系統(tǒng)的設計,按如下步驟進行:

第一、了解充電站建設的規(guī)模和運行方式

在進行充電系統(tǒng)設計時,首先應明確了解充電站計劃服務的電動汽車的數(shù)量、類型、充

電站場地的大小;

了解充電站的運行方式,如快速、平面充電的電動汽車的數(shù)量,具有車載充電機的電動

汽車數(shù)量,電動汽車充電輪換方式等。

第二、了解電動汽車充電相關的詳細技術參數(shù)

詳細了解電動汽車的電池容量、電池只數(shù)、BMS類型、允許的最大充電電流等;具有車

載充電機的電動汽車輸入功率、輸入配電要求等;

第三、確定充電機的技術參數(shù)和數(shù)量

根據(jù)電動汽車電池參數(shù)和充電速度的要求,確定充電機的輸出電壓范圍和最大輸出電

流,由此選擇充電機的型號。具體參見5.2.1.2節(jié)。

根據(jù)預計服務的電動汽車數(shù)量、充電速度、充電輪換方式、發(fā)展情況、建設投入情況以

及充電站場地等,決定站內(nèi)配置充電機的數(shù)量。

5.2.1.2充電機的選型

a)技術路線選擇

目前主要有相控整流和高頻開關整流兩種整流模式。

相控整流模式單機功率大,易于實現(xiàn)大電流、高電壓充電,可靠性高,技術成熟,性價

比高,易于維修,適用于大功率的充電機,但有一定的諧波干擾。

高頻開關整流模式系統(tǒng)效率高,體積小,諧波干擾小,可采用多模塊并機工作模式,多

模塊自主均流,在線插拔,多機熱備份工作,體積小,系統(tǒng)可靠性高,適用于中小型功率的

充電機。

b)充電機的選型方法

充電機的選型按如下步驟進行:

第一、根據(jù)電動汽車電池組的特性及數(shù)量,確定最高充電電壓;

第二、根據(jù)車載電池組的容量和對充電速度的要求,并且根據(jù)供電能力和設備性價比,

在確保安全、可靠,不影響設備正常工作的情況下確定最大充電電流。一般按電池容量的

0.2C~1C選擇;

第三、在確定最高充電電壓和最大充電電流后,首先根據(jù)最高充電電壓選擇充電機,充

電機的輸出電壓應能滿足電池組最高充電電壓要求;然后選擇充電機的輸出電流應滿足大于

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0.2C的要求,并可根據(jù)充電速度的要求選擇更大的充電電流。

例如:假設某電動汽車采用的是100只300Ah的磷酸鐵鋰電池串接的電池組,則給其充

電的充電機參數(shù)按如下選擇:

充電機的最大充電電壓為電動車上裝載的電池只數(shù)乘以單體電池的最高充電電壓,即充

電機的最高充電電壓為100×3.9=390V;

充電機充電電流按0.2C~1C選擇,充電電流值范圍為60~300A;

則可選擇中型充電機(500V/200A),可滿足對此電動汽車的正常充電和一定程度的快速

充電要求。

第四、充電機的通訊協(xié)議應滿足國家電網(wǎng)公司Q/GDW235-2009《電動汽車非車載充電

機通訊協(xié)議》的要求。

c)充電機模塊化配置

本典型設計提供如下幾種基本型號的充電機:

1)大型充電機單臺最大功率200kW,輸出電壓范圍DC300~500V,最大輸出電流400A,

占用兩個800×800×2260mm的標準機柜空間;

2)中型充電機單臺最大功率100kW,輸出電壓范圍DC300~500V,最大輸出電流200A,

占用一個800×800×2260mm的標準機柜空間;

3)小型充電機由高頻開關電源模塊并機組成,單臺電源模塊最大輸出功率8.75kW,

輸出電壓范圍DC150~350V,最大輸出電流25A,兩臺占用一個800×800×2260mm

的標準機柜空間。

設計選用時,根據(jù)充電機的輸出參數(shù)要求,同型號充電機可以多個并聯(lián)工作,提高輸出

功率。例如:

兩個大型充電機并聯(lián)工作,形成輸出功率400kW,輸出電壓范圍DC300~500V,最大輸

出電流800A的設備。

四個高頻開關電源模塊并聯(lián)工作,形成一個輸出功率35kW,輸出電壓范圍DC150~350V,

最大輸出電流100A的小型充電機。

5.2.2更換電池方式

為實現(xiàn)電動汽車快速補充電能,減少電動汽車在充電站內(nèi)的等待時間,可采取更換電池

的方式實現(xiàn)電動汽車的電能補充。電動汽車充電站作為大功率用電負荷,如任由其無約束地

使用,會增大電網(wǎng)調(diào)峰的困難,對電網(wǎng)帶來沖擊。采用更換電池的方式,由充電站統(tǒng)一合理

安排時段對更換下來的電池組進行充電,可對電網(wǎng)的削峰填谷起到輔助作用。

5.2.2.1設計方法

為實現(xiàn)更換電池方式運行,需在充電站內(nèi)設置電池充電間,配置電池充電架和充電機以

及電池更換設備(如叉車或換電池機器人等)。目前電動汽車電池組的標準和參數(shù)不統(tǒng)一,

這是充電站換電池方式運行面臨的主要障礙。在設計更換電池方式的充電系統(tǒng)時,需首先明

確將要服務的電動汽車的電池組參數(shù),圍繞某一種或某幾種電動汽車電池組,按如下步驟進

行:

第一、了解充電站以更換電池方式服務的電動汽車的數(shù)量、備用電池數(shù)量、電池組運營

周轉(zhuǎn)要求等情況;

第二、明確以更換電池方式服務的電動汽車的電池組參數(shù),主要包括:電池組容量、電

池類型、電池箱數(shù)目、每箱電池只數(shù)、電池箱電池監(jiān)控單元類型、電池箱的尺寸、重量等;

第三、根據(jù)電池箱的尺寸、單輛電動汽車電池箱的數(shù)目等參數(shù)選擇電池充電架;

第四、根據(jù)電動汽車電池組的相關參數(shù),按一輛電動汽車所有電池箱串聯(lián)充電的方式,

參照5.2.1.2節(jié)的方法選擇充電機的型號;

第五、根據(jù)電動汽車數(shù)量和充電站運營要求,確定電池充電架和充電機的數(shù)量。

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5.2.2.2更換電池設備選擇

支持更換電池方式運行的充電站除需配備充電機外,還需配置電池箱、充電架、電池

更換設備等裝置。

電池箱一般根據(jù)電動汽車的不同需求進行模塊化配置,電池箱內(nèi)需配置電池監(jiān)控單元和

標準充電接口,以便于和充電架上的充電端子進行連接。電池箱的尺寸、箱內(nèi)電池只數(shù)、電

池容量等隨電動汽車的不同而不同。

電池充電架一般設計成多通道多層立體結(jié)構,每層由多個獨立充電模塊組成(每層可

放置的充電模塊個數(shù)根據(jù)單輛電動汽車電池箱數(shù)目確定),每個充電模塊可以直接與充電站

監(jiān)控系統(tǒng)通訊,用于接受監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送的充電控制指令。充電架內(nèi)設置電池箱抽屜,通過充

電端子和電池箱連接;設置工作、實驗和分離三個明顯的工作位置,確保電池箱使用時的安

全;充電模塊與電池箱內(nèi)電池監(jiān)控單元通信,獲取各電池單體數(shù)據(jù);設置散熱風道,確保電

池充電溫度控制在合理范圍內(nèi)。

電池更換設備可選擇叉車或?qū)S秒姵馗鼡Q機器人等,用于更換電動汽車上的電池箱并運

送到指定地點存放或放置到電池充電架上。

5.3監(jiān)控系統(tǒng)設計

5.3.1系統(tǒng)概述

充電站監(jiān)控系統(tǒng)作為充電站自動化系統(tǒng)的核心,主要包括充電站監(jiān)控后臺、充電機控

制系統(tǒng)、配電系統(tǒng)監(jiān)控、計量計費系統(tǒng)、安防系統(tǒng)及通信管理機等。其結(jié)構如圖5.3所示。

圖5.3監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構示意圖

充電站監(jiān)控后臺主要完成采集、處理、存儲來自充電機及配電系統(tǒng)監(jiān)控的數(shù)據(jù),提供圖

形化人機界面及語音報警功能,完成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)展現(xiàn)及下發(fā)控制命令,用以監(jiān)控充電機及配

電系統(tǒng)的運行;除配電站監(jiān)控SCADA功能外,還提供針對充電站系統(tǒng)的諸如智能負荷調(diào)控等

高級應用功能,為充電站安全、可靠、經(jīng)濟運行提供保障手段。

充電機控制系統(tǒng)是充電機的一部分,是充電機的控制中心和通信樞紐。負責與充電站后

臺系統(tǒng)交換數(shù)據(jù);完成充電機的充電控制;與BMS通信獲取電池狀態(tài)和運行信息;獲取電能

計量表信息,完成充電計費和充電過程的聯(lián)動控制;將計量計費、充電機工作信息傳送給直

流充電樁,獲取并執(zhí)行直流充電樁上送的控制命令等。

配電系統(tǒng)監(jiān)控負責針對充電站配電系統(tǒng)的監(jiān)控及保護功能的實現(xiàn),通過通信管理機與充

電站后臺系統(tǒng)實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)交換。

通信管理機是充電站監(jiān)控系統(tǒng)的通信核心,負責配電系統(tǒng)監(jiān)控、充電站監(jiān)控后臺、安防

系統(tǒng)、計量計費系統(tǒng)及充電機之間的數(shù)據(jù)交換;負責向安防系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)報警信號實現(xiàn)視頻監(jiān)控

聯(lián)動;負責向充電站上級監(jiān)控系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)本站相關信息。

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安防系統(tǒng)完成充電站的視頻監(jiān)控以及消防、門禁和周界安全的監(jiān)控,通過通信管理機獲

取配電系統(tǒng)監(jiān)控及充電機的相關告警信息,用以完成視頻聯(lián)動監(jiān)控。

圖5.4監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構詳圖

5.3.2充電站監(jiān)控后臺

5.3.2.1后臺構成

充電站監(jiān)控后臺通常由一臺服務器與兩臺工作站組成,也可根據(jù)需要增加監(jiān)控工作站與

服務器數(shù)量,系統(tǒng)內(nèi)這些計算機通過以太網(wǎng)絡互聯(lián)。

5.3.2.2系統(tǒng)功能

a)

數(shù)據(jù)采集功能

1)采集充電機工作狀態(tài)、溫度、故障信號、功率、電壓、電流等;

2)采集電池組溫度、SOC、端電壓、電流、電池連接狀態(tài)、電池故障信號等;

3)采集充電站配電系統(tǒng)監(jiān)控上傳的開關狀態(tài)、保護信號、電壓、電流、有功功率、無

功功率、功率因數(shù)等。

b)

控制調(diào)節(jié)功能

1)向充電機下發(fā)控制命令,遙控充電機起停、校時、緊急停機、遠方設定充電參數(shù)等;

2)控制配電系統(tǒng)斷路器及開關的合分。

c)

數(shù)據(jù)處理與存儲

1)具備充電機和配電系統(tǒng)的越限報警、故障統(tǒng)計等數(shù)據(jù)處理功能;

2)系統(tǒng)對站內(nèi)數(shù)據(jù)根據(jù)性質(zhì)、重要性進行分類,當數(shù)據(jù)量大時,可以根據(jù)預定策略,

選擇或自動屏蔽信息,保證重要信息的實時上送;

3)系統(tǒng)具備對配電系統(tǒng)、充電機和電池組遙測、遙信、報警事件等實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)

據(jù)的集中存儲和查詢功能。

d)

事件記錄

1)具備操作記錄、系統(tǒng)故障記錄、充電運行參數(shù)異常記錄、電池組參數(shù)異常記錄等功

能;

2)可以對遙信變位、遙測越限、遙控操作、系統(tǒng)核心組件啟停等事件按時間、類型、

裝置等分類檢索。

e)

人機操作與圖形編輯

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1)系統(tǒng)提供實用靈活、功能強大的畫面編輯工具;用戶可在線編輯、修改任意畫面,

如接線圖、曲線圖、棒形圖等;支持光影、多種格式的圖形文件、可定義運動軌跡

的動畫并提供多層多平面支持;

2)系統(tǒng)可以顯示主接線圖、曲線圖(電壓、負荷曲線)、遙測棒圖、系統(tǒng)運行工況圖(包

括充電機運行狀態(tài)、通道狀態(tài))、實時數(shù)據(jù)表格等不同種類的畫面;

3)圖形界面支持多窗口顯示,畫面可進行無級縮放、平滑移動,具備導航功能;

4)系統(tǒng)提供專用圖形插件完成充電機及電池組的監(jiān)控功能;

5)系統(tǒng)提供圖形化操作完成充電機的各種遙控操作。

f)

報警處理

提供圖形、文字、語音等報警方式以及相應的報警處理功能。

g)

通信功能

1)系統(tǒng)采用CAN、RS232、RS485或工業(yè)以太網(wǎng)方式與充電機通信;

2)系統(tǒng)能夠通過以太網(wǎng)、串口、GPRS等通信方式與監(jiān)控中心等上級系統(tǒng)通信。

h)

用戶管理和權限管理

系統(tǒng)根據(jù)需要,規(guī)定操作員對各種業(yè)務活動的使用范圍、操作權限等。

i)

報表管理與打印功能

使用數(shù)據(jù)庫和報表系統(tǒng)的接口函數(shù)庫,用戶可以方便地定義各類日報、月報及年報,并

具有定時/召喚打印等功能。

j)

系統(tǒng)維護與系統(tǒng)自檢

1)具備方便的數(shù)據(jù)庫、圖形界面、系統(tǒng)參數(shù)等維護工具;

2)系統(tǒng)核心進程的運行狀態(tài)監(jiān)控和自動重啟等系統(tǒng)自診斷功能。

k)

可擴展性

1)系統(tǒng)具備較強的擴展能力,可以很好地完成不同類型充電機的接入;

2)系統(tǒng)強大的可伸縮性,可以滿足充電站規(guī)模不斷擴容的要求;

3)支持與計費系統(tǒng)接口,可以與營銷系統(tǒng)連接,獲取并為計量計費提供實時電價等信

息。

l)

GPS對時

系統(tǒng)可以接受GPS同步時鐘對時,也可對站內(nèi)各個充電機及智能裝置對時,保證系統(tǒng)時

間的一致性。

m)

充電信息管理

1)存儲并統(tǒng)計分析車輛充電及運行相關數(shù)據(jù),包括充電次數(shù)、充電起止時間、充電電

量等。

2)記錄分析動力電池組及電池單體每次充電的相關充電數(shù)據(jù),包括充電電流電壓變化

曲線,電池組溫度,SOC等。

n)

車輛及電池組臺帳管理

1)車輛臺帳信息管理,用于存儲統(tǒng)計車型配置信息、配備電池組型號參數(shù)、更換維護

電池組的記錄等信息。

2)電池組臺帳信息管理,用于存儲統(tǒng)計電池組的型號參數(shù)、使用時間、維護記錄等信

息。

o)

充電站智能負荷調(diào)控

1)系統(tǒng)根據(jù)充電站的最大容量,當站內(nèi)用電負荷超過設定定值時告警,并可依據(jù)預定

策略閉鎖充電機,降低充電機功率,確保充電站的安全運行;

2)當充電站用電負荷達到單臺配變?nèi)萘繒r,自動下發(fā)閉鎖命令,閉鎖備自投,當負荷

下降至解鎖門檻時,撤銷閉鎖。

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國家電網(wǎng)公司電動汽車充電設施典型設計

5.3.2.3系統(tǒng)技術指標

a)

系統(tǒng)容量指標

1)可監(jiān)控保護測控裝置數(shù)量:≥100

2)可監(jiān)控充電機數(shù)量:≥100

b)

系統(tǒng)可靠性指標

1)模擬量測量綜合誤差:≤1%

2)遙信正確率:≥99%

3)遙控正確率:≥99.99%

4)平均無故障時間(MTBF):≥8760小時

c)

系統(tǒng)實時性指標

1)數(shù)據(jù)采樣掃描周期:1秒~10秒

2)系統(tǒng)控制操作響應時間(從按執(zhí)行鍵到充(放)電機執(zhí)行):<10秒

3)畫面調(diào)用時間:<3秒

4)畫面實時數(shù)據(jù)刷新時間:5秒~30秒

5)實時數(shù)據(jù)查詢響應時間:<3秒

6)歷史數(shù)據(jù)查詢響應時間:<10秒

7)正常情況下CPU負載:≤30%(1min平均值)

8)事故情況下CPU負載:≤70%(1min平均值)

5.3.3配電系統(tǒng)監(jiān)控

5.3.3.1配電系統(tǒng)監(jiān)控配置方案

配電系統(tǒng)監(jiān)控分為保護和測控兩個部分。根據(jù)配電系統(tǒng)一次方案的不同和對配電系統(tǒng)自

動化程度要求的不同,提供兩個方案的典型配置。

方案一:主要用于10kV側(cè)開關為真空斷路器且自動化程度要求較高的充電站采用。

a)保護部分:進線變配微機保護,具備三段式過流保護、過負荷保護、低壓側(cè)零序電流保

護、超溫告警或跳閘、低壓保護等保護功能;0.4kV開關采用開關自帶的過流保護功能。

b)測控部分:具備配電系統(tǒng)各間隔的電流電壓等電氣參數(shù)的遙測功能、開關位置的遙信功

能以及重要開關(10kV開關、0.4kV進線開關和聯(lián)絡線開關)的遙控功能。

另外,為了提高配電系統(tǒng)的自動化程度,實現(xiàn)配電站無人或少人值班,在0.4kV側(cè)配置

分段備自投裝置。在其中一路電源失電的情況下,備自投裝置可以快速將聯(lián)絡開關合上,提

高充電站供電的可靠性。

具體配置:10kV進線變配置微機保護測控一體化裝置,具備進線變的保護、測量和進

線變開關的遙控功能,就地安裝在開關柜上,可通過現(xiàn)場總線接入通訊管理裝置,上傳保護

和測控信息。充電站內(nèi)配置一面監(jiān)控屏,屏上安裝通訊管理裝置、公用測控裝置和分段備自

投裝置。通訊管理裝置負責信息的中轉(zhuǎn)、管理及遠傳;公用測控裝置完成充電站配電系統(tǒng)的

測控任務,主要負責采集0.4kV母線電壓、出線開關的位置信號和負荷電流,并具備低壓進

線開關和聯(lián)絡開關的遙控功能;分段備自投裝置實現(xiàn)分段開關自投功能。

方案二:主要用于10kV側(cè)開關為負荷開關,造價較低的充電站采用。

a)保護部分:進線變開關用熔斷器保護;0.4kV開關采用開關自帶的過流保護功能。

b)測控部分:具備配電系統(tǒng)各間隔的電流電壓等電氣參數(shù)的遙測功能、開關位置的遙信功

能以及重要開關(10kV開關、0.4kV進線開關和聯(lián)絡線開關)的遙控功能。

0.4kV不配置分段備自投裝置。在其中一路電源失電的情況下,需要人工將聯(lián)絡開關合

上。

具體配置:充電站內(nèi)配置一面監(jiān)控屏,屏上安裝通訊管理裝置和公用測控裝置。通訊管

理裝置負責信息的中轉(zhuǎn)、管理及遠傳;公用測控裝置完成充電站配電系統(tǒng)的測控任務,主要

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國家電網(wǎng)公司電動汽車充電設施典型設計

負責采集0.4kV母線電壓、出線開關的位置信號和負荷電流,并具備低壓進線開關和聯(lián)絡開

關的遙控功能。

5.3.3.2配電系統(tǒng)監(jiān)控設備配置

根據(jù)前述配電系統(tǒng)監(jiān)控的要求,配電系統(tǒng)監(jiān)控部分(含保護)推薦以下配置:

a)采用國電南瑞科技股份有限公司保護測控一體化裝置DSA2116或DSA3116C型號產(chǎn)品完

成變壓器的保護測控(該項配置只適用于方案一)。

DSA

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