电动汽车接入配电网影响分析综述
电动汽车充电对电网的影响

电动汽车充电对电网的影响摘要:电动汽车作为一种新型的现代交通工具,在节能减排、建设智慧城市、缓解不可再生资源对社会发展的制约等方面比传统的燃油(气)车有更大的优势。
电动汽车接入配电网对配电网的经济性、稳定性以及电能质量有着重要影响。
基于IEEE33节点系统,分析了电动汽车接入对电网损耗、电能质量和电压稳定性的影响,验证了本文的结论。
研究结果表明,随着电动汽车充电站接入容量的增加,系统经济性、电压稳定性、电压质量都逐渐下降,离电源越近,系统电压稳定性和电压质量也越好。
关键词:电动汽车;电压稳定;网损;电压偏移引言伴随着全球经济的快速发展和人口的不断增长,人们越来越关注传统一次能源对环境的污染,不仅包括雾霾、光化学烟雾、酸雨等,空气中二氧化碳含量的增加也会使全球气候发生不可预测的变化。
所以,以电能为主的二次清洁能源越来越受到重视。
电动车是一种典型的新能源,由于其污染小、排放少等优点,正逐渐成为人们的主要交通工具。
但是,由于电池容量不足、电池技术发展缓慢等原因,电动车不能满足长距离行驶的要求,因此需要建设大量的充电站,以保证电动汽车长时间运行。
大容量的充电站接入电网会给电网带来一定影响,甚至影响到电能质量的正常运行。
所以,分析研究电动汽车充电站对城市配电网的影响,提出相应的优化设计策略具有重要意义。
1电动汽车充电设备简介目前,电动汽车发展势头非常迅猛。
它对电力系统的规划设计、运行效率、管理手段、电力市场营销等方面的影响是不同的。
考虑到电动车充放电行为的随机性,将其作为充电负荷接入电网,将对电力系统的运行和控制带来正负两方面的影响。
电动汽车充电站的规划和容量设计直接影响到电动汽车的接入特性,其网损、电能质量和电压稳定性的变化不容忽视。
电能质量、网损、电压稳定一直是专家学者们关心的问题。
一些电动大巴站点对电网影响不大,但随着电动车接入电网负荷的增加,其电压稳定性和网损等一系列问题不容忽视。
电动汽车充电站规划对确保电网安全、优质、经济运行具有重要意义。
电动汽车充电对配电网的影响及对策

电动汽车充电对配电网的影响及对策电动汽车充电对配电网的影响主要表现在以下几个方面。
随着电动汽车数量的增加,充电设施的建设将给配电网带来更大的负担,可能导致配电网运行效率下降,甚至出现局部地区的供电紧张。
电动汽车的充电行为可能加剧配电网的峰谷负荷,增加调峰难度和成本。
由于电动汽车充电的不均匀性,可能引发电压波动和闪变等问题,影响配电网的稳定运行。
针对电动汽车充电对配电网的影响,我们提出以下对策。
政府和电力企业应加大对充电设施建设的投入,提高充电设施的密度和分布广度,以满足电动汽车的充电需求。
同时,要注重充电设施与配电网的协调规划,确保充电设施的建设不会对配电网造成过大的压力。
应开展智能充电技术研究,通过技术手段优化充电行为,减轻配电网的运行负担。
例如,研究智能充电桩,根据配电网的实时状况动态调整充电功率,避免充电高峰期的电力供应紧张。
我们还应加强配电网络的监测和管理,及时发现和解决配电网运行中的问题。
例如,通过安装监测设备,实时监测配电网的电压、电流等参数,保证配电网的稳定运行。
同时,应定期对配电网进行巡检和维护,确保配电网设备的正常运行。
电动汽车充电对配电网的影响不容忽视。
为了保障配电网的稳定运行,我们应积极采取对策,包括增加充电设施、优化配电网络、开展智能充电技术研究以及加强配电网络的监测和管理等。
相信在政府、企业和科研机构的共同努力下,我们能够解决电动汽车充电对配电网的影响问题电动汽推动全球可持续发展和环境保护事业的发展。
电动汽车作为一种绿色出行方式,具有广阔的发展前景。
解决好电动汽车充电对配电网的影响问题,将有助于推动电动汽车市场的进一步发展,提高人们的出行体验和生活质量。
同时,也将为电力行业和能源结构的优化带来新的机遇和挑战。
在未来的发展中,随着电动汽车技术的不断进步和普及,我们有理由相信电动汽车将成为城市出行的主要选择。
因此,必须高度重视电动汽车充电对配电网的影响及对策研究。
除了继续推进充电设施建设、智能充电技术研发和配电网络优化外,还应积极探索新的解决方案,如发展分布式能源、储能技术等,以实现电力系统的稳定和可持续发展。
分布式新能源大规模接入对配电网影响及应对

分布式新能源大规模接入对配电网影响及应对摘要:新能源主要指太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能及核能等绿色清洁能源。
目前我国开发的新能源中风能和太阳能增速较快。
分布式接入即是将各个分布式电源接入配电网。
风能、太阳能发电大规模接入并网将以分布形式为主,从而减小电能传输过程中产生的损耗,有助于电网就近补偿功率变化,降低因负荷增大导致的电网膨胀效应。
未来分布式新能源大规模接入并网将有利于我国完成碳中和目标,实现我国能源结构快速转型。
关键词:分布式;新能源;配电网随着传统能源消耗剧增和环境污染日益严重,世界各国开始积极开发利用风能、太阳能等可再生能源。
分布式发电是可再生能源开发利用的有效途径,它能够最大限度地利用可再生能源。
鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对分布式新能源发电对配电网电压影响研究提出了一些建议,仅供参考。
1 新能源接入并网影响分析1.1 对电网规划的影响长期以来,火力发电、水力发电都占据我国能源电力的主体地位,对于电网的规划与运行一直都是围绕二者展开。
分布式新能源大规模接入并网后,会明显增大配电网的节点数目,若仍采用原有的电网规划模式,配电网难以进行负荷预测,规划结果容易出现较大误差或无法得到最优网络布置方案。
此外,分布式电源接入了大量不同规模的企业发电机组,这些企业的中期和远景规划的较大差异也会导致配电网整体长期规划更加困难。
还需注意的是,分布式新能源大规模接入并网后,将会造成电网电路变化,如果规划不合理,则容易引发故障。
1.2 对电能质量的影响分布式新能源接入并网后会对配电网产生一些干扰,从而对电能质量产生影响,主要体现在电压波动、谐波和频率等方面。
以风力发电和光伏发电为例,其发电功率随天气情况变化,出力不够稳定,会导致地区电网电压有较大幅度变化,导致节点电压的裕度降低。
此外,由于包含了大量电力电子元件,导致在发电过程中产生了比火力发电、水力发电更多的谐波。
相比于传统火力和水力发电的集中发电形式,新能源发电功率不确定性更强、频率调节能力欠佳。
电动汽车接入电网对电能质量的影响综述

电动汽车接入电网对电能质量的影响综述对比传统燃油汽车,电动汽车具有高效、无污染、节能和环保等一系列优点。
且随着电动汽车的示范运行,电动汽车正在飞速发展。
然而大规模电动汽车的出现将引起电力负荷的增加,影响电力系统的平衡,进一步影响电能质量。
文章对电动汽车的研究现状做了分析,总结了目前电动汽车接入电网时,对其产生电压不稳定、谐波、功率损耗增加以及电力设备过载等一些电能质量问题。
更进一步地,提出了电动汽车目前存在的问题,以及该技术的研究方向。
标签:电动汽车;电能质量问题;电压不稳定性;谐波;功率损耗近年来全球资源危机在不断加深,石油资源在日益枯竭,大气污染也在加重,不仅如此,全球气温也渐渐在日趋上升。
采用电能代替传统的石油,能够减弱温室气体的排放量[1]。
各国政府对于电动汽车的发展也越来越重视,美国的能源部也已经设立20亿美元资金对下一代纯电动汽车需要的技术和部件进行支持。
目前,纯电动汽车也已正式进入中国市场。
本文根据国内外对电动汽车产业发展以来产生的影响,进行了一系列的研究,总结了现在电动汽车充电会对电能质量造成的影响,比如:电压不稳定性、谐波、功率损耗增加以及变压器过载等。
进一步地,提出了电动汽车目前存在的问题,以及该技术的研究方向。
1.电能质量的影响因素电动汽车充电对电能质量的影响因素主要包括电动汽车的电池技术及电动汽车的充电设施。
这些因素都在一定程度上增大电网的负荷,影响电能质量。
1.1 电池技术目前的快速充电技术解决了充电效率问题,使得电动汽车的充电变得越来越快。
但是对于传统锂电池来说,实现快速充电的时候会产生大量热量,这是目前存在的一个最大困难,这对电池寿命有着较大影响。
StoreDot公司为了让电池的电阻变小,进而改变电池的内部结构和材料属性。
这样就能保证在充电的时候电池产生非常少的热量,这就在很大程度上提高了充电速度,同时也进一步提高了电池的寿命。
太阳能充电技术在电动汽车上也得到了应用,为汽车的电气设备进行充电。
电动汽车接入对电网运行的影响及经济效益综述

的机 遇。 在介绍电动汽 车充 电负荷特征 的基础上 , 分析 了其对配电网电能质量、 配 电网规划及经济运行等方面的 影响 , 总结 了电动汽车接入 电网在参 与系统调频调压、 提供旋转备用 、 提 高系统对 间歇性能源接 纳能力等方面潜
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智能电网与电动汽车双向互动技术综述

智能电网与电动汽车双向互动技术综述一、本文概述随着科技的不断进步,智能电网与电动汽车(EV)作为现代能源和交通领域的两大重要创新,正日益受到全球范围内的广泛关注。
这两种技术的结合,不仅有助于实现能源的可持续利用,还能为未来的交通出行提供更为环保、高效的解决方案。
本文旨在对智能电网与电动汽车双向互动技术进行全面综述,分析其在能源管理、车辆充电、电网优化等方面的应用及潜在影响。
本文将首先介绍智能电网与电动汽车的基本概念、发展历程及其主要特点。
随后,将重点探讨两者之间的双向互动技术,包括无线通信技术、功率交换技术、能量管理技术等,并分析这些技术在提高能源利用效率、促进交通可持续发展等方面的重要作用。
本文还将对智能电网与电动汽车双向互动技术的实施现状、面临的挑战及未来发展趋势进行深入分析,以期为我国在该领域的研究和应用提供有益的参考。
二、智能电网技术概述智能电网,作为现代电力系统的一种高级形态,它利用先进的信息、通信和控制技术,实现了电力系统的自我感知、自我决策和自我修复,大大提高了电力系统的运行效率和供电质量。
智能电网的核心在于“智能”,这主要体现在其能够实现对电力流、信息流和业务流的深度融合和高度集成,使得电力系统具备可观、可测、可控的能力。
智能电网技术的关键组成部分包括高级测量体系(AMI)、高级配电运行(ADO)、高级输电运行(ATO)、高级资产管理(AAM)以及高级市场和运营(AMO)等。
高级测量体系通过安装智能电表,实现对电力用户的实时、准确、全面的电量使用信息的收集和处理,为电力系统的调度和运营提供数据支持。
高级配电运行和高级输电运行则通过优化调度和控制策略,提高电网的输电和配电效率,减少能源损失。
高级资产管理则通过对电网设备和资产的实时监控和维护,提高电网的可靠性和安全性。
高级市场和运营则通过构建开放、透明、竞争有序的电力市场,促进电力资源的优化配置和高效利用。
智能电网技术的应用,为电动汽车的发展提供了强有力的支撑。
电动汽车接入对配电网运行影响分析

电动汽车接入对配电网运行影响分析摘要:进入新时期后,电动汽车正在日益表现为突显的优势。
与传统汽车类型予以对比,可见电动汽车更加有助于实现综合性的能耗节约,同时也显著简化了汽车运行模式。
然而不应忽视,对于整个配电网如果要接入电动汽车,那么很可能将会增添额外的配网损耗,以至于表现为多种多样的配网影响。
由此可见,关于接入配电网的电动汽车模式应当全面关注其中的配网损耗,在明确配电网影响的前提下给出可行的改进措施。
关键词:电动汽车接入;配电网损耗;改进措施引言从基本特征来讲,电动汽车指的是将石油驱动汽车的方式转变成电力驱动,从而实现了全方位的汽车驱动转型。
因此相比而言,电动汽车更加符合了现阶段的节能宗旨与目标,同时对于排放过多的温室气体也能予以全面的杜绝。
近些年以来,很多领域都在着眼于引进新型的电动汽车,而与之有关的配网运行模式以及配网结构也会由此而遭受突显的影响[1]。
具体在涉及到接入电动汽车的过程中,关键在于因地制宜给出配网能耗与电动汽车接入之间的关系,据此服务于全面建设新型的智能配网。
1配电网接入电动汽车的具体影响近些年以来,电动汽车正在逐步受到当前各个领域的关注。
这主要是由于,电动汽车相比来讲具备了更优的综合运行性能,其中最为突显的优势就在于节能性。
在电力驱动的前提下,电动汽车有助于缓解当前紧缺的能源利用现状,在全面消除汽车污染的同时也简化了汽车行驶操控的全过程[2]。
具体而言,如果在整个配电网的范围内接入电动汽车,那么将会表现为如下的显著影响:1.1 关于损耗影响针对电动汽车如果选择随机模式来进行汽车充电,那么应当密切关注配网损耗以及汽车充电之间的关联性。
通过全面绘制损耗曲线,观察可知电网损耗在各个时间段呈现的分布趋势以及具体损耗程度。
由此可见,如果当前充电的汽车类型为无电动汽车,那么配网将会表现为较低的平均负载率,同时还可能呈现偏高的空载变压器损耗以及总体的线路损耗[3]。
然而与之相比,如果接入充电的类型为电动汽车,则有助于降低综合性的空载损耗并且增加了相应的负荷损耗,线路负载也会呈现突显的波动趋势。
配电网重构研究综述

配电网重构研究综述本文介绍了配电网重构的目的与意义,阐述了国内外配电网重构的发展历程,并详细介绍了配电网重构的算法,以及算法和重构问题结合的方法,同时综述了国内外配电网重构的研究热点,并介绍了处理不确性问题的方法,最后展望了配电网重构的发展方向和值得进一步研究的问题。
标签:配电网重构;分布式电源;电动汽车;不确定性1 引言由于配电网中存在大量的分段开关和联络开关,开关操作的排列组合数目十分巨大,若采用穷举搜索将面临“组合爆炸”问题。
因而配电网重构是一个多目标非线性混合优化问题。
在现有配电网络的基础上,对网络进行重构,能够提高系统的安全性和经济性,具有很大的经济效益和社会效益。
2 配电网重构算法的研究现状传统算法如启发式算法之类的特点是计算量小,计算速度快。
缺点是给出的配电网重构结果与配电网的初始结构有关,不能保证全局最优。
智能算法如遗传算法之类可以求得很好的解,却由于计算时间过长而限制了其应用。
目前不少研究人员致力于研究如何提高算法速度,取得了一定成效。
2.1 传统优化技术传统优化技术是相对人工智能方法这些现代优化技术而言的,它主要包括了启发式方法、最优流模式算法、支路交换法、动态规划法。
2.2 人工智能方法近年来,许多人致力于将人工智能的理论和方法应用于配电网自动化中,用于配电网重构的人工智能方法主要有:模拟退火算法、遗传算法方法、蚁群算法方法、微粒群算法方法、模拟植物生长算法。
3 重构问题和算法结合的现状对于配电网重构问题,需要找到系统满足某一个或某些目标函数最优的拓扑结构,这是一个离散的最优化问题,具有很多的不可行解,如何缩小搜索空间,避免不可行解的产生是配电网重构问题的核心。
3.1 化整为零策略为缩减编码长度,提高计算效率,提出了基于化整为零策略和改进二进制差分进化算法的配电网重构方法。
将开关根据其在环路中的位置进行分类,建立了环路–开关关联矩阵。
应用化整为零策略将整个解空间划分成若干个子解空间,应用改进二进制差分进化算法直接对各子解空间进行并行搜索,比较所有子解空间的搜索结果即可找到重构问题的最优解,缩短了开关方案的编码长度。
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电动汽车接入配电网后,对配电网的影响及存在的问题综述
电动汽车是全部或部分由电动机驱动,符合道路交通安全法规的汽车。
电动汽车具有环保,低碳,低噪音的特点,是目前最有希望取代传统内燃机汽车的新能源车辆。
虽然在近几年里电动汽车才得以迅速的发展,但是其发展历史却很长。
早在1881年,法国巴黎就出现了世界上第一辆采用可充电电池作为车辆动力的电动汽车。
在19世纪末,美国每年销售的汽车中有 38%是电动汽车。
但是随着技术的发展,燃油汽车具有更低的使用成本,更长的续驶里程,而且补充燃料方便,从而全面取代了电动汽车。
[1]
20 世纪70年代后,世界爆发了多次能源危机,引发了人们对能源供需平衡及能源安全的关注。
以我国为例,2011 年我国石油消费量达到 4.6 亿吨,对外依存度达到 60%左右。
[3]2013 年我国石油消费量有望进一步增加达到 5.14 亿吨,成为世界第二大石油消费国。
目前化石能源在经过近百年的开采后,现有资源只能供人类使用数十年,不断快速增长的石油消费将进一步加剧化石能源短缺的问题。
我国石油资源相对较少,需要大量从国外进口,不利于我国的能源安全及经济安全。
另一方面,随着社会的发展,人们对环境保护问题越来越重视。
现有研究表明二氧化碳的排放将加速全球气温升高,产生严重的环境问题。
在英国,交通领域产生的碳排放占总排放的 25%,因此如何在交通领域减少碳排放成为当前一个重要的课题。
此外,汽车的排放物中还含有众多其他的污染物,影响空气质量,给人民生活带来极大不便的同时也影响着人民的生命健康。
面对着严峻的环境保护形势及能源短缺问题,各国重新将关注的重点投入到电动汽车上来。
电动汽车不需要或者只需要少量化石能源,将极大地减少石油的消耗量,同时由于使用电能推进,车辆直接的碳排放很少,相应的汽车尾气污染也较传统的内燃机车辆大幅下降。
尽管电动汽车需要从电网补充电能,大量电动汽车的使用将增加电力需求,对于传统燃煤或燃油发电厂来说将增加碳排放加重污染,但是随着技术的发展,大量新能源发电技术投入使用,将大幅减少发电侧的碳排放及污染,加之以合理的调度及机组组合可以实现交通领域及发电领域共同减少碳排放及污染的目标。
[4]因此电动汽车是解决环境及资源问题的重要方法,正日益受到社会的关注。
得益于科技的快速发展,电机、电池技术有了长足进步,具有高比能量,比功率,循环寿命长的高性能动力电池的推出,推动了电动汽车的实用化进程,使得电动汽车的大规模运用成为可能。
预计到 2020 年我国电动汽车保有量将达到500 万台,2020 年全球销售的汽车中,将约有 7%-12%是混合动力汽车或纯电动汽车。
根据统计数据,2009 年我国共有私人轿车 2605 万辆,若每辆车的充电功率为 5 千瓦,则总的充电容量为 13025 万千瓦,占2009 年全国装机容量的 14.9%。
每辆车每年消耗电量为 3000 千瓦时,每年电动汽车消耗的电能达到了 781.5 亿千瓦时,占 2009 年全国发电量的 2.16%。
[5]由此可见,当电动汽车大规模运用后,将使全社会用电量有所增长,而大量电动汽车同时充电将对电网造成重大影响。
电动汽车充电负荷在时间上的分布具有较大的随机性,当大量电动汽车同时在系统原有的峰荷时段开始充电时,充电负荷与系统其它负荷叠加,产生峰上加峰的效果,不仅推高电网负荷,给配电系统的正常运行造成了一定影响,还会对设备的寿命造成不利影响。
其次充电负荷在空间上的分布也具有很大的随机性,充电负荷将可能在某些地区聚集,造成局部地区电能供应紧张,当地的配电设施过载等问题。
[6]电网向电动汽车供应交流电,经过充电机或车载充电机的变换,将交流电转换为直流电,在此过程中将产生大量谐波,影响电网的电能质量。
智能电网的建设为电网更好地接纳充电负荷及实现电动汽车优化充电提供了坚实
的物质基础。
电网公司与用户之间的双向信息交流与互动,使得用户能够根据实时的电价水平,电网运行情况,选择合适的充电时间,节约充电费用,减少对电网的不利影响。
而电网公司能够根据目前充电负荷分布情况及待充电的电动汽车充电需求,采取相应的调度措施,通过价格信号、直接负荷控制等方法,调节充电负荷,使得充电负荷对电网的不利影响降至最小。
[7]
在不久的将来,将有大量电动汽车接入配电网,并对配电网运行、规划等各个方面产生较大的影响。
因此在智能电网的背景下,定量地研究电动汽车充电负荷对电网影响,并据此制定相应的优化充电方案减小充电负荷对系统的不利影响,以至于利用电动汽车的充放电特性优化配电网的运行状态具有重要的现实意义。
具体的影响体现在以下三点:
1、充电负荷对配电网电能质量的影响。
充电负荷对电网电能质量的影响,可以分为暂态的影响及稳态影响,暂态影响主要是电动汽车在充电过程中,电力电子器件产生的谐波污染问题,稳态影响则是电动汽车接入配电网后,对各节点电压偏移及三相不平衡度的影响。
[1]
2、充电负荷对配电网相关设备的影响。
电动汽车接入配电系统后,提高了系统的负荷水平,也使得配电系统中变压器,线路等设备的负载增加。
这将有可能出现设备重载越限的问题,而由于长时间保持较重的负载运行,可能导致设备寿命缩短。
[1]
3、充电负荷对电网经济性的影响。
充电负荷对电网经济性的影响,主要体现在接入电动汽车前后电网网损的变化情况,目前已有较多文献对此开展了研究计算结果也表明,电动汽车的接入将导致网损增加。
[1]
4、电网运行优化控制难度的增加。
电动汽车用户用车行为和充电时间与空间分布的不确定性,使得电动汽车充电负荷具有较大的随机性,这将加大电网控制的难度。
[2]
5、电动汽车与电网双向互动(V2G)
电动汽车与电网互动是指电动汽车作为分布式储能单元,以充电和放电的形式参与电网的调控。
电动汽车作为分布式的储能装置,可以通过协调控制其充放电过程,使之在系统负荷高峰时放电、低谷时充电,实现系统的削峰填谷。
作为分布式储能资源的电动汽车,可以参与系统的频率调节。
相比于传统的系统调频电源,电动汽车参与调频具有响应速度快的优势。
通过电动汽车充放电优化控制,可以平抑风力和太阳能发电的波动,提高新能源发电的利用效益和电网接纳新能源发电接入的能力。
[2]
参考文献:
[1]张振夫.电动汽车充电负荷对配电系统影响与优化策略.硕士学位论文,2013.
[2]胡泽春,宋永华,徐智威,罗卓伟,占恺峤,贾龙.电动汽车接入电网的影响与利用.中国电机工程学报,Vol.32 No.4 Feb.5, 2012.
[3]李秋硕.电动汽车接入电网的电能有序利用模型与控制策略研究.博士学位论文,2014.
[4]杨秀菊.配电网中电动汽车充/放电优化控制策略的研宄.硕士学位论文,2014.
[5]陈学有,文明浩,陈卫,杨波.电动汽车接入对电网运行的影响及经济效益综述.微网与新能源.
[6]高赐威,张亮.电动汽车充电对电网影响的综述.电网技术.Vol.35 No.2 Feb.2011.
[7]涂轶昀,李灿,承林.电动汽车接入电网技术综述.上海电力学院学报.Vol.28 No.4
Aug.2012.
[8]马玲玲,杨军,付聪,刘培,孙元章.电动汽车充放电对电网影响研究综述.电力系统保护与控制.Vol.41 No.3 Feb.1,2013.。