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电动汽车对低压配电网影响的仿真分析

2017-02-22 11:28来源:《电气技术》杂志作者:李凯婷 陈世喆 李天然关键词:配电网低压配电网电动汽车收藏点赞

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电动汽车以电代油,具有绿色、环保的特点,在实现低碳无污染的同时,也使能源得到高效和均衡地利用。目前,市场上已经出现了一系列的电动汽车,主要包括混合动力电动汽车(PHEV)和小型全充电电动汽车(EV)。汽油价格的不断上涨和电池技术的不断发展,会促进EV价格的降低,从而让电动汽车的选择更具吸引力。

电动汽车电池具有相当大的能量存储容量,因此大规模电动汽车的使用将对电网产生重大影响。如果电动汽车充电不受控制,某些低压配电变电站和馈线可能无法满足其充电造成的峰上加峰;如果对电动汽车的充电进行有序调控,则有利于减轻低压配电网的压力。

比如当电源有剩余容量时,可对电动汽车进行充电,当电源容量不足时,使其放电,以实现削峰填谷。这就是我们所熟知的“G2V”(GridtoVehicle)和“V2G”(VehicletoGrid)概念。此外,当可再生能源以分布式发电(DistributedGeneration,DG)的形式存在时,若某一个地区可再生能源输出功率高,而电能的需求较低,可能会出现逆向潮流和线路过电压的问题,影响低压配电网的电能质量。如果有效设置电动汽车充电时间,则有助于解决DG过剩问题。本文对上述问题进行了仿真分析。

1、仿真工具

本文利用文献中建立的仿真工具进行分析。该工具基于Excel软件设计,界面如图1所示。用户可以在界面上选择负荷曲线类型(夏季或冬季),设置每个节点上的负荷数量,负荷类型(居民住宅,商店,学校,工厂等)。也可以设置每个节点上的电动汽车数量及充电功率类型(3kW或7kW),以及电动汽车的启动充电时间、初始SOC值,如图2所示。

该工具中,电缆的长度和类型(例如每单位长度的电阻或电抗,如图3所示),变压器额定参数,都可以根据实际情况进行设置,所以该工具可以普遍适用。

数据输入页

图1工具的数据输入页

电动汽车充电模式

图2电动汽车充电模式选择

线路参数

图3 400V线路参数

2、仿真场景设置

本文根据我国南方某地区的低压电网进行建模分析[7],图4为该电网等效模型。400V低压配电网的线路参数如图3所示。线路的长度分别为100m、100m、50m、30m、50m、100m。

低压配电网

图4某地区低压配电网等效模型

本案例中,每个节点设置的家庭数分别为17、18、16、5、4、1。有两种家用电动汽车充电器容量可以选择,分别为3kW和7kW。无电动汽车的情况下,3kW和7kW家用充电器连接数均设置为0。其他情况下,根据具体需要进行设置。

原标题:电动汽车对低压配电网的影响
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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