Page 63 - 电力与能源2022年第一期

陈 俊, 等: 低压配电网对电动汽车充电的承载能力 5
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得到: 约为 0.92 , 功率因数为 0.95 。根据对实际运行数
据的统计, 充电负荷的同时率 K EV 为 0.7 。
P max
p m = ( 13 )
NEV 情景一中不同互同时率下低压配电网可承载
因此, 配电变压器可承受的最大电动汽车数 的最大电动汽车数如图 2 所示, 揭示了不同充电
量 NT 与单位最大充电功率 p m 之间的关系: 调控措施下配电 网对电动汽车充电承载能力的

NT = A 3 影响。
p m
]
[ Scos φ 0 1- α ) -K E-L p n βη
(
A 3 = ( 14 )
KE-L
在特定的充电调控方式和变压器容量下, A 3
为恒定值。因此, 配电变压器可承受的最大电动
汽车数量 NT 将随着单位最大充电功率 p m 的减
小而显 著 增 加, 而 且 p m 越 小, NT 的 增 加 速 度
越快。
与对变压器承载能力模型的分析类似, 对线路
图 2 不同互同时率下低压配电网可承载的最大电动汽车数
承载能力模型分析后可以得到如下结论: 电缆线路
从图 2 中可以看出, 互同时率 K E-L=1 时, 即
可承受的最大电动汽车数量 N C 将随着线路载流
电动汽车充电负荷峰值与电网基础负荷峰值出现
量I 的增大而线性增加; N C 随互同时率 K E-L 以及
时刻相同时, 该小区配电网可承受的最大电动汽
单位最大充电功率 p m 的变化趋势与 N T 类似。
车数量为 108 辆。采取有序充电调控措施, 可避
3 算例分析与基本建议 免“ 峰上加峰” 现象, 若将互同时率控制在 0.7 左
右, 则该小区可承受的最大电动汽车数量将达到
3.1 算例分析
240 辆左右。同样, 如果可以采取完全谷期充电,
利用建立的配电网对电动汽车充电承载能力
将互同时率控制在 0.5 以下, 那么该小区在不经
的解析模型分析了各种情形下, 具体小区可以接
改造的前提下可以承受超过 400 辆电动汽车接
入的最大电动汽车数量。一方面验证了所提出模
入。结果显示, 低压配电网可承载的最大电动汽
型的准确性, 另一方面也为对将来配电网的规划
车数量与 K E-L 的变化趋势与配电网承载能力解
与建设以及对电动汽车充电的有序调度提供理论
析模型分析结果近似一致, 该小区可接入的最大
基础。
电动汽车数随互同时率的减小而显著增大。因
某小区配电变压器容量为 800kVA , 共有 2
此, 有序充电对于提高配电网对电动汽车充电负
回馈线, 每回馈线各有 180 户居民负荷。居民住
荷承载能力具有显著效果。
宅每户综合用电负荷 p 为 6kW , 居民用电负荷
3.1.2 情形二
的需用系数 β 为 0.2 , 变压器侧平均功率因数为 不对该配电网进行扩建与改造, 采用一定的
0.9 。 380V 侧选用 YJV-0.6 / 1kV-240 mm 型
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充电控制策略, 分析不同充电功率对于配电网承
的电缆, 其载流量为 550A 。根据《 北京市电力公
载能力的影响。电动汽车充电互 同时率 K E-L 为
司客户供电方案编制标准( 2011 年)》, 线路网损
0.8 , 每 台 充 电 机 效 率 约 为 0.92 , 功 率 因 数 为
率α 一般为 3% 。
0.95 。情景二中不同充电功率下低压配电网可承
下面利用本文建立的配电网对电动汽车充电
载的最大电动汽车数如图 3 所示。
的承载能力解析模型分析 3 种不同情形下, 该配
从图 3 可以看出, 互同时率 K E-L=0.8 时, 如
电网可接入的最大电动汽车数。
果电动汽车都采取常规慢速充电( 3kW ), 该小区
3.1.1 情形一 配电网可承受的最大电动汽车数量为 190 辆。若
不对该配电网进行扩建与改造, 所有电动汽
将充电功率提高到 15kW , 该小区可承受的最大
车充电设施均以慢充的方式接入电网, 分析不同
电动汽车数量将不能超过 90 辆, 若所有电动汽车
的有序充电控制策略对配电网承载能力的影响。
都选择超过 60kW 的快速充电方式进行充电, 那
每台充电机的充电功率 p EV 为 3kW , 充电机效率