簡(jiǎn)介
交通運(yùn)輸是人類能源消耗最大的領(lǐng)域之一。如果電動(dòng)汽車能夠替代燃油汽車得到廣泛使用,全球能源消耗結(jié)構(gòu)將得到巨大的轉(zhuǎn)變,人類將向清潔能源利用,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展邁進(jìn)一大步。
在能源及環(huán)境壓力下,對(duì)可再生清潔能源的利用己成為未來(lái)電網(wǎng)發(fā)展的確定趨勢(shì),由于波動(dòng)性強(qiáng)、可控性差的特點(diǎn),大規(guī)模可再生能源發(fā)電接入己對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性造成了直接影響。同時(shí)由于負(fù)荷快速增長(zhǎng),引起的輸配電升級(jí)改造需求也為電網(wǎng)的運(yùn)行造成了壓力。在發(fā)展清潔、經(jīng)濟(jì)、高效電網(wǎng)的目標(biāo)下,對(duì)用戶側(cè)資源的利用己成為智能配電網(wǎng)建設(shè)的重要目標(biāo)和應(yīng)用領(lǐng)域之一,需求響應(yīng)技術(shù)是目前智能配電網(wǎng)技術(shù)的熱點(diǎn)內(nèi)容,國(guó)內(nèi)外己開展了多項(xiàng)研究和實(shí)踐項(xiàng)目,并取得了一定的成。需求響應(yīng)技術(shù)以用戶側(cè)的負(fù)荷和電源為控制對(duì)象,改變用戶的用電方式,使用戶參與電網(wǎng)的運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)發(fā)電和用電的平衡。電動(dòng)汽車是位于用戶側(cè)的可控負(fù)荷和儲(chǔ)能單元,電動(dòng)汽車與電網(wǎng)的互動(dòng)(Vehicle to grid, V2G) 可納入需求響應(yīng)的研究范疇。
但隨著電動(dòng)汽車規(guī)模化發(fā)展,大量電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)時(shí),電動(dòng)汽車對(duì)電網(wǎng)的影響是不容忽視的。對(duì)電網(wǎng)帶來(lái)的不利影響有:
1.負(fù)荷的增長(zhǎng)。電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)充電增加了電力系統(tǒng)負(fù)荷,若在負(fù)荷曲線高峰期接入大量電動(dòng)汽車充電,則進(jìn)一步拉大電網(wǎng)負(fù)荷曲線峰谷差,可能導(dǎo)致配電網(wǎng)線路過載、電壓跌落、配電網(wǎng)損耗增加、配電變壓器過載等一系列問題,甚至?xí)鼍植颗潆娋W(wǎng)的承受能力,給電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來(lái)負(fù)擔(dān)。電網(wǎng)需要新增裝機(jī)容量、改造相應(yīng)輸配電設(shè)備,使得電網(wǎng)運(yùn)行效率降低。
2.電網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)化控制難度的增加。由于電動(dòng)汽車用戶選取充電時(shí)間和空間的不確定性,則產(chǎn)生具有隨機(jī)性的電動(dòng)汽車充電負(fù)荷,對(duì)電網(wǎng)的優(yōu)化控制提出更高的要求。
3.電動(dòng)汽車充電負(fù)荷作為一種恒功率負(fù)荷,可能惡化電網(wǎng)頻率電壓特性,增加電網(wǎng)調(diào)頻、調(diào)壓的難度。
4.電動(dòng)汽車充電過程主要完成交直流功率變換,充電負(fù)荷屬于非線性負(fù)荷,所使用的電力電子設(shè)備將產(chǎn)生大量諧波,降低電網(wǎng)和用戶的電能質(zhì)量,減少電氣設(shè)備使用壽命。
5.大規(guī)模接入的電動(dòng)汽車充電負(fù)荷及大量建設(shè)的充電設(shè)施將改變配網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(增加網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、線路改造等)以及負(fù)荷布局,對(duì)配電系統(tǒng)規(guī)劃及運(yùn)行方式提出了新的要求與挑戰(zhàn)。
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