电动汽车充放电优化管理

电动汽车充放电优化管理

邢亮王君

(国网冀北电力有限公司张家口供电公司河北张家口075000)

摘要：电动汽车的应用普及对现阶段的节能环保治理有重要意义，电池组的使用寿命以及性能严重制约着电动汽车的普及应用，本文在采纳前人部分实验数据的基础上，将电池组充电均衡控制和放电均衡控制结合起来，测试出合适的充放电均衡点，应用于电动汽车电池组，能有效延长电池组使用寿命，降低电动汽车的生产成本。

关键词：电动汽车；串联电池组；充电放电；平衡控制点

引言

随着社会的发展与进步，节能和环保已成为人们普遍关注的问题。随着电动汽车的各项技术不断进步和完善，现阶段的电动汽车技术方面便进入了瓶颈阶段。蓄电池串联充放电不一致的问题便是制约电动汽车技术发展的瓶颈之一。被串联的各个蓄电池在其充放电过程中的节奏存在个体差异，导致某些蓄电池的使用寿命较短，而大大缩短串联电池组的整体使用寿命，甚至出现重大的安全事故，虽然不恰当地“促进”了电动汽车的更新换代，但是也提高了电动汽车的成本费用。当下，国内外对于电动汽车电池组充电均衡问题的研究较多，放电过程的均衡研究相对较少，本文在现阶段充放电均衡问题研究的基础上，进行分流均衡的充放电方案的尝试与研究。

1影响电动汽车负荷的主要因素

电动汽车负荷受很多因素的影响，包括电动汽车的数量、类型以及充电方式等，不同的因素对于汽车负荷造成的影响也相应不同。在电动汽车的类型方面，根据其不同的功能可以分为电动公交车、电动出租车、私家电动汽车等，不同类型的电动汽车在充电方式、充电时间等方面都存在差异，直接对电动汽车负荷造成影响。在电动汽车的充电模式方面，一般电动汽车的充电模式可以分为慢充、快充、更换电池等。

2电动汽车充放电对配电网规划的影响

电动汽车的充放电具有随机性，这在一定条件下改变了配电网的整体负荷特征，在进行负荷预测时，汽车充放电的随机性也使负荷预测的复杂程度和难度增加，进而导致变电站规划和配电网网架规划的准确性难以保证。如果电动汽车在电网的负荷高峰期进行放电，那么汽车就成为了一个分布式电源，对电网规划中的配电容量设置、配电线路选型等过程都会有一定的影响。另外，电动汽车具有数量多，分散性高以及移动范围广的特点，这些特征也使电动汽车对电网规划的影响作用进一步加大。

2.1对变电站选址定容的影响

配电网规划首先是进行变电站的选址定容，这也是配网规划的基础。在引入V2G技术的情况下，可以对电动汽车的放电性加以利用，采取余量上网模式，这种办法可以抵消部分负荷需求，变电站的直供负荷空间预测将发生变化。如果电动汽车数量较多，这些汽车同时进行充电的情况下，会导致变电站将发生过载；与之相对应的是如果变电站服务范围内的充电汽车的数量较少，而变电站的容量比较大，这就会使所规划的变电站的容量被浪费。由此可见，电动汽车对变电站选址定容的影响，一方面是增加了负荷点的负荷值，另一方面是加剧了各个负荷点的不确定性。

2.2对配电网网架结构的影响

电动汽车不仅可以进行充电还可以进行放电，因为电动汽车具有这一特点可以抵消部分区域负荷，受这个原因的影响，网架规划中的一些参数和数据都会相应发生变化。另外，电动汽车充放电的时间和地点都是很随机的，电动汽车的这一特点，对配电网中的线路选型、线路走廊等内容都有一定影响。电动汽车的接入使负荷随机性得到增加，负荷的随机性增加又会影响出线回数的预估计，使规划投资增加。在新型配电系统中，考虑多电源点情况下馈线中存在双向潮流。如果配电网中有大量电动汽车接入，到导致供电范围内的负荷密度产生不均匀现象，配电网的线路走廊也会相应发生变化。

3考虑电动汽车接入的电网规划建议

3.1对变电站选址定容方面的建议

电动汽车的充放电导致负荷的位置和大小产生不确定性，为变电站选址定容带来了比较大的困难。为了保证变电站选址和定容的合理性，在进行选址定容时要充分考虑电动车充电设施的分布和功率的大小。对变电站的总容量的需求是能够满足变电站供电区域内用电负荷的需要，要维持变压器的稳定运行，避免主变变压器长期处于轻载或者超载的运行状态。另外，为保证供电的可靠性的措施是增加备用容量的储备，这一措施适合电动汽车数量多，充电设施密度大的场所。除此之外，变电站的选址还要考虑城市未来的规划，以科学的方法进行合理的设计。

3.2配电网网架结构方面的规划建议

配电网网架结构的规划也要考虑大量电动汽车接入的情况，配电网网架的规划应该满足两个方面的要求。一方面是满足负荷需求。另一方面要适当减少出线，用来节约出线间隔。新型配电系统中的馈线线路选型要对多种因素进行考虑，针对系统的不同的运行方式，对不同段的线路分别进行计算，对计算结果进行分析，根据计算结果获得整条馈线的最大需求，然后根据需求量来选择线路类型。最后，在进行配电网网架结构的规划时还要考虑经济性，充分考虑各个负荷点的实际位置，优化投资，在保证负荷的安全性、可靠性供电的前提下，使投资最小化。电动汽车负荷具有流动性，这一特征也导致网架规划有了不确定性。在网架规划时要充分考虑电动汽车负荷的因素。

3.3配合地方政府出台电动汽车充电基础设施专项规划

电力部门应主动配合地方政府开展电动汽车充电基础设施专项规划。在规划中，科学合理地预测本地区电动汽车增长量，再根据不同电动汽车的充电类型，合理确定公交车充电站、小型汽车充电站、分散式充电桩的位置、服务覆盖半径，以及不同充电设施的配置类型和容量，使得配电网规划能够与电动汽车发展规划更好地配合，共同提高规划准确性。

4结束语

通过分析可以得知影响电动汽车负荷的因素主要有电动汽车的类型、充电模式以及数量等。电动汽车的充放电对配电网规划的影响主要表现在对变电站的选址定容以及对配电网网架结构方面。因此，在进行配电网的规划时要充分考虑电动汽车充放电的因素，采取有效的措施，科学合理进行配电网的规划，保证电网的稳定运行。

参考文献：

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