Page 64 - 电力与能源2022年第一期

5 8 陈 俊, 等: 低压配电网对电动汽车充电的承载能力

如果配电网改造是仅增加变压器容量, 由于线路
承载能力的限制, 配电网对于电动汽车充电的承
载能力并未能得到改善。同样, 若仅采用载流量
更大的电缆也并不能提高配电网对于电动汽车充
电的承载能力。因此, 对于该小区配电网而言, 要
提高对电动汽车充电的承载能力, 可以采用1000
kVA 的变压器, 0.4kV 侧馈线可以采用载流量
在 680A 左右的电缆。此时该配电网可承载近
图 3 不同充电功率下低压配电网可承载的最大电动汽车数 280 辆电动汽车的正常运行, 并且此时变压器和
么该小区在不经改造的前提下可承受的最大电动
线路的利用率也达到最佳。
汽车数量甚至会减少到 50 辆以下。结果显示, 低 3.2 基本建议
压配电网中可承载的最大电动汽车数量与充电功 根据算例结果综合得到了低压配电网对电动
率具有密切关系, 充电功率的提高虽然可以减少 汽车充电承载能力的总体变化趋势。基于所提出
单台电动汽车的充电时间, 但同时也显著降低了 的解析模型, 可以为电动汽车接入配电网后的有
配电网对于电动汽车充电负荷的承载能力。因 序利用、 充电设施的规划配置以及配电网改造提
此, 在居民小区内规划电动汽车充电设施时, 需要 供基本建议, 进而为规模化电动汽车应用的各种
合理考虑快慢充的配置比例, 尽可能地采取以慢
研究提供支撑。
充为主的配置策略。 由图 4 结果可知, 配电网的升级改造是提高
3.1.3 情形三 其对电动汽车承载能力的一种方法。为了提高配
所有电动汽车充电设施均以慢充的方式接入 电网的设备利用率, 配电变压器和线路应该配合
电网, 分析配电网进行扩建与改造对于其承载能 改造。单纯增加变压器容量或者选用更大载流量
力的影响。此时电动汽车充电互同 时率 K E-L 为 的电缆并不能明显改善配电网对电动汽车充电的
0.8 , 每台充电 机 效 率 η 约 为 0.92 , 功 率 因 数 为 承载能力。由于配电网的升级改造成本较高, 并
0.95 , 充电功率 p EV 为 3kW , 充电负荷的同时率 不是提高其承载能力的首选方法。只有在电动汽
K EV 为 0.7 。 车增长速度很快的区域才考虑利用增大变压器容
配电网改造后可承载的最大 电 动 汽 车 数 如 量和线路载流量来提升配电网对电动汽车充电的
图 4 所示。 此处的配电网改造是指选用不同容量
承载能力。
的配电变压器或者不同截面积的电缆线路以提高 电动汽车充电的有序利用以及多种充电方式

配电网对于负荷增长的裕度。 的合理配置成为了提升配电网对电动汽车充电负
荷的首选方法。对比图 2 和图 4 可以发现, 如果
可以充分对电动汽车充电进行有序利用, 其对配
电网承载能力的提升幅度比单纯对配电变压器和
线路进行改造时更大。
不同充电功率和互同时率共同作用下, 配电
网对电动汽车承载能力的变化趋势如图 5 所示。
从图 5 可以看出, 利用充电功率较低的常规
慢速充电, 配合充电有序控制策略可以大大增加
图 4 配电网改造后可承载的最大电动汽车数 配电网对电动汽车充电的承载能力。如果单台电
从图4可以看出, 该小区配电网若未经改造, 采 动汽车充电功率过大, 即使采用有效的有序充电
用容量为800kVA 配电变压器和载流量为550A 的 控制策略, 配电网可承受的电动汽车数也并未得
电缆, 此时变压器和电缆线路可承载的电动汽车 到明显提高。这些结果说明, 大功率快速充电对
数量都在 190 辆左右。就对电动汽车充电的承载 380V 配电网的冲击很大。对于低压配电网中的

能力而言, 此时变压器和线路的利用率达到最大。 电动汽车应该尽量使用慢速充电; 在必须使用快