青島市電動(dòng)汽車智能充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展規(guī)劃電網(wǎng)適應(yīng)性分析

青島市電動(dòng)汽車智能充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展規(guī)劃電網(wǎng)適應(yīng)性分析1.1電網(wǎng)負(fù)荷影響電動(dòng)汽車充換電設(shè)施單位規(guī)模用電容量情況見(jiàn)表5-1所示。青島市電動(dòng)汽車充換電設(shè)施用電負(fù)荷需求見(jiàn)表5-2。表5-1單位規(guī)模充換電設(shè)施用電容量名稱規(guī)模用電容量（kW）公交車充換電站1個(gè)換電工位900環(huán)衛(wèi)車充換電站1個(gè)換電工位600乘用車充換電站1個(gè)充電工位1100乘用車集中充電站1個(gè)充電工位1100電池配送站1個(gè)換電工位20交流充電樁1臺(tái)4直流充電樁1臺(tái)105表5-2青島市充換電設(shè)施用電負(fù)荷需求分析項(xiàng)目名稱2015年用電負(fù)荷2020年用電負(fù)荷數(shù)量（座）工位（個(gè)）用電負(fù)荷(MW)數(shù)量（座）工位（個(gè)）用電負(fù)荷(MW)公交車充換電站247321.64416245環(huán)衛(wèi)車充換電站341.8482.4乘用車充換電站111.1111.1乘用車集中充電站153614.35212959.4電池配送站561000.861923453.8交流充電樁6006002.44500450018直流充電樁47474.8979710.2同時(shí)率/0.7/0.7用電容量/32.8/97.9充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)會(huì)對(duì)配電網(wǎng)負(fù)荷產(chǎn)生影響。隨著電動(dòng)汽車保有量的逐步增加，相應(yīng)的，必然會(huì)增加地區(qū)負(fù)荷需求，對(duì)配電網(wǎng)供電能力提出更高的要求。城市用電峰時(shí)在白天，晚上是用電低谷，如果統(tǒng)籌管理不當(dāng)，任由大量電動(dòng)汽車在白天進(jìn)行充電，將進(jìn)一步增大電網(wǎng)的峰時(shí)負(fù)荷，從而增大電網(wǎng)峰谷調(diào)節(jié)壓力，甚至影響正常的供用電。城市用電高峰集中在白天，晚上是用電低谷，如果引導(dǎo)和調(diào)度電動(dòng)汽車采用白天行駛、夜間充電的運(yùn)行方式，有利于電網(wǎng)的峰谷平衡，改善電網(wǎng)負(fù)荷特性，減少為維持電網(wǎng)低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)而引起的調(diào)峰費(fèi)用。若再采取對(duì)電動(dòng)汽車充電優(yōu)惠政策，促進(jìn)電動(dòng)汽車可在夜間利用電網(wǎng)的廉價(jià)“谷電”進(jìn)行充電。這樣對(duì)電網(wǎng)的峰谷平衡，對(duì)盈余電力的消費(fèi)都將起到很大的作用。通過(guò)減少電網(wǎng)峰谷差，改善電網(wǎng)負(fù)荷特性，可以減少為維持電網(wǎng)低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)而引起的調(diào)峰費(fèi)用，提高配電系統(tǒng)設(shè)施的實(shí)際利用率，進(jìn)而拓展終端電能消費(fèi)市場(chǎng)。近年來(lái)，隨著社會(huì)用電量的增加，青島市發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘恐鹉晟仙?。同時(shí)，城市電網(wǎng)也面臨著日益嚴(yán)重的峰谷差問(wèn)題，2010年青島電網(wǎng)最大峰谷差約200萬(wàn)千瓦，峰谷差率（峰谷負(fù)荷差與高峰負(fù)荷的比）接近50%。青島市日間用電高峰持續(xù)增長(zhǎng)，迫使電力企業(yè)不斷投資新建發(fā)電機(jī)組，以滿足一年中極少出現(xiàn)的用電高峰的需求；夜間的用電低谷則會(huì)導(dǎo)致大量谷電的浪費(fèi)，電力企業(yè)的各種調(diào)峰填谷技術(shù)方案也往往面臨著設(shè)備損耗大、能源效率低或投資高等問(wèn)題。電動(dòng)汽車在規(guī)模化使用后，將可能在未來(lái)有效平衡電網(wǎng)峰谷負(fù)荷，提高機(jī)組利用率。1.2配網(wǎng)電能質(zhì)量影響電動(dòng)汽車充電將影響電網(wǎng)的電能質(zhì)量，增加電網(wǎng)諧波含量。電動(dòng)汽車充電機(jī)是一種非線性設(shè)備，其產(chǎn)生的諧波主要是5k±1次諧波。如果不加治理，將導(dǎo)致電網(wǎng)損耗增加、設(shè)備過(guò)熱及壽命損失、對(duì)控制和通信電路的干擾等，同時(shí)會(huì)造成電壓畸變、功率因數(shù)下降，影響電網(wǎng)中其他用電設(shè)備的正常運(yùn)行等。這些問(wèn)題在進(jìn)行電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)時(shí)必須考慮。當(dāng)有源濾波設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)，可有效治理諧波，保證電能質(zhì)量。開(kāi)展諧波治理。在大、中型充電站建設(shè)中，諧波治理按照“同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)驗(yàn)收、同時(shí)投運(yùn)”的原則，對(duì)于大、中型充換電設(shè)施，應(yīng)采用有源濾波技術(shù)在低壓母線集中補(bǔ)償，有源濾波器補(bǔ)償容量按不小于充電機(jī)總功率的20%配置。小型充電站和交流充電樁結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)實(shí)際綜合治理。1.3無(wú)序充電的危害未來(lái)隨著電動(dòng)汽車保有量的增加，電動(dòng)汽車作為用電負(fù)荷的影響將日益增大，如果協(xié)調(diào)不好，無(wú)序充電得不到有效控制，將會(huì)出現(xiàn)“峰上加峰”，增大電網(wǎng)調(diào)峰難度，加大了輸配電網(wǎng)建設(shè)的壓力，降低發(fā)電機(jī)組和電網(wǎng)的運(yùn)行效率。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，大量電動(dòng)汽車用戶集中充電時(shí)會(huì)引起電網(wǎng)電壓的波動(dòng)。當(dāng)電壓波動(dòng)超過(guò)規(guī)定限制時(shí)，必然影響正常充電以及其它電力用戶的正常用電，嚴(yán)重時(shí)還可能影響區(qū)域配電網(wǎng)絡(luò)供電的安全性與可靠性。其次，若在電網(wǎng)高峰負(fù)荷下繼續(xù)大量增加電動(dòng)汽車充電負(fù)荷，勢(shì)必加大電網(wǎng)供電的壓力，增加電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的難度，增大電網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)，降低供電可靠性。嚴(yán)重的情況下，例如電網(wǎng)故障情況下突然新增大量充電負(fù)荷時(shí)，還將影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。再次，電動(dòng)汽車無(wú)序充電時(shí)，為保證供電可靠性，以及電網(wǎng)的安全性，必須考慮加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)、提高電網(wǎng)輸（供）電能力，滿足電網(wǎng)高峰負(fù)荷疊加大量充電負(fù)荷時(shí)的電力需求。這樣，雖然滿足了高峰負(fù)荷的用電需求，但同時(shí)降低了供電設(shè)施的使用率，增加了電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)成本，不利于電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。1.4配套電網(wǎng)建設(shè)需求1.4.1主網(wǎng)建設(shè)需求根據(jù)青島市“十二五”電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，青島市網(wǎng)架規(guī)劃將日趨合理、完善，具備電動(dòng)汽車并網(wǎng)的相關(guān)需求。1.4.2配網(wǎng)建設(shè)充電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)對(duì)原有配電網(wǎng)的供電能力提出了更高的要求。電動(dòng)汽車的發(fā)展推動(dòng)了充電設(shè)施和充電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，隨著電動(dòng)汽車保有量的逐步增加，勢(shì)必對(duì)電網(wǎng)的供電容量和能力提出更高的要求。對(duì)必須建在已完成布點(diǎn)的城市中心或電網(wǎng)薄弱地區(qū)的大中型充換電站，需要在充換電站建設(shè)的同時(shí)對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行