[摘 要]随着电动汽车的普及与发展，电动汽车的充电模式逐渐会对城市配电网产生较大的影响，特别是主动配电网。很多电动汽车的充电模式都是单向无序的充电模式，再加上大规模充电现象以及快速充电现象的影响，会对主动配电网造成巨大的负荷与冲击，影响主动配电网的正常运行。因此，本文从分析电动汽车的充电模式出发，阐述了电动汽车充电模式对主动配电网的影响，并结合实际情况，提出了电动汽车的有序主动控制。

[关键词]电动汽车；充电模式；主动配电网；影响

中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）14-0299-01

引言

随着地球资源的过度开采，全球逐渐陷入了能源紧张的窘迫境地。电动汽车的推广使用，能明显改善能源紧张的问题，还能降低石油燃料的使用，减少大气环境的污染，是未来推广使用的新趋势。虽然电动汽车在改善大气环境和节约资源的方面上具有十分重要的作用，但是大规模的对电动汽车进行充电一定会对配电网造成巨大的影响。因此必须对电动汽车的充电模式以及电动汽车充电对主动配电网造成的影响进行综合研究，进而推动主动配电网的发展。

1.电动汽车的充电模式

1.1单向无序充电模式

电动汽车接入电网后能正常进行充电，称之为单向无序充电模式，简称VOG模式。实际调查发现，目前大部分的电动汽车都使用的是单向无序的充电模式，原理是使用单向变流技术。由于单向充电模式不与主动配电网的能量管理系统互相关联，所以什么时候充电和需不需要充电的问题都是由电动汽车车主自己掌握。这种情况下，如果出现大规模的充电现象，是一定会给主动配电网带来压力与影响。相关调查中发现，目前已经投入运营的电动汽车充电站，大部分都是随意充电的单向无序充电模式[1]。例如上海世博会的电动汽车充电站，北京奥运会的电动汽车充电站，都存在此类情况。

1.2单向有序充电模式

单向有序充电模式分为VIG模式和TC模式。VIG模式是由于受到主动配电网的控制，造成电动汽车与电网之间的实时通信难以完成。电动汽车能根据主动配电网的状态进行充电，以提高电网的使用率，降低主动配电网受到的影响。TC模式是电动汽车的充电行为必须在规定的时间范围内经行，合理运用这一模式能达到错峰充电，改善电动汽车的无序充电行为。但是，实际运用的过程中，由于TC模式的操控方式过于简单，因此无法自动掌控电动汽车充电的实时电价及主动配电网的峰谷状态[2]。

1.3双向有序充电模式

双向有序充电模式是电动汽车与主动配电网的能量管理系统实现实时通信，电动汽车的充电行为接受配电网的控制，简称V2G模式。合理使用这一充电模式能实现电动汽车电池与配电网之间的能力转换。但是，在实际运用的过程中，要实现V2G模式必须具备成熟的技术，还需要主动配电网的通信、控制、调度等相关技术的支持。

2.电动汽车充电模式对主动配电网的影响

2.1随意充电对配电网的冲击

随着电动汽车的使用率逐年提高，一旦出现大规模的充电行为，或是大量的电动汽车一齐使用快速充电模式，就会导致电动汽车充电的功率上升到几千瓦以上，给主动配电网带来巨大的负荷与冲击。因此，必须要对电动汽车大规模的充电行为进行合理、正确的引导，尽量避开快速充电的高峰期，如此不但能避免电动汽车充电对电网的冲击，还能满足电动汽车的充电需要。

2.2对继电保护和配电网调度产生的影响

目前，辐射状电网是配电网的接收端，拥有比较简单的信息采集功能和配电网调度功能。随着电动汽车的发展，未来的电动汽车的电池会拥有越来越堵的功能，所以电动汽车的充电调度也会越来越复杂。这一情况无疑是增加了配电网调度的困难，同时也增加了配电网监控的困难[3]。除此之外，由于电动汽车的充电电池还可以实现能量的相互转换，所以改变了传统配电辐射状电网的供电模式，因此相应的保护定值及相关的机理都会发生改变。

3.电动汽车的有序主动控制

3.1分布式电源的协调调度

主动配电网中分布式电源的渗透率会逐渐提高，为了显著提高分布式电源的消纳能力，一般情况下能够将电动汽车与分布式电源进行协调调度，进而合理、科学的提高电网的经济运行。同时还能对新能源的发电波动进行平抑，显著降低碳的排放量，提高新能源发电的接纳能力。此外，提高新能源的发电接纳能力能成为电动汽车与新能源发电的协调调度。

3.2有序充电策略对比

北京奥运会的电动汽车充电站中的数据显示，使用粒子群算法进行迭代计算，能得到对应三组优化目标函数的充换电站充电负荷。将无序充电负荷曲线叠加在初始负荷曲线上可以得到无序充电的负荷曲线。将换电站充电负荷叠加在初始负荷曲线上能得到经过有序充电优化调度后的新负荷曲线。但是，针对不一样的目标函数，使用减小峰谷差进行优化目标时，“最低谷”的效果十分明显。而使用平抑负荷波动进行优化目标时，充电功率出现均匀分布整个谷时段的现象[4]。由此可以得到，根据北京奥运会电动汽车充电站的数据，使用不同的目标函数，对初始负荷曲线的改善程度与效果各不相同。

4.结语

因为电动汽车充电的随机性，所以给主动配电网的供电与正常运行带来了不稳定的影响与冲击。随着电动汽车的不断发展，主动配电网的运行与调度不断面临新的挑战与问题。主动配电网技术能通过对电网设施的主动调节与主动控制，达到大规模电动汽车有序充电的目标。综上所述，主动配电网的充电技术能实现电动汽车大规模的有序充电，电动汽车的有序充电也会成为促进主动配电网进一步发展的关键影响因素。

参考文献

[1] 和敬涵，谢毓毓，叶豪东，等.电动汽车充电模式对主动配电网的影响[J].电力建设， 2015，36（01）：97-102.

[2] 朱海明.电动汽车充电模式对主动配电网的影响[J].大科技，2015，12（24）：14-15.

[3] 艾圣芳，林湘宁，万云飞，等.考虑V2G模式的含多个电动汽车充电站有源配电网规划研究[J].中国电机工程学报，2013，14（34）：122-129.

[4] 胡泽春，宋永华，徐智威，罗卓伟，等.电动汽车接入电网的影响与利用[J].中国电机工程学报，2012，02（04）：33-35.

作者简介

戴轶（1980—），女，四川泸州，2009年毕业于西华大学电气工程及其自动化专业。现供职于：国网泸州供电公司。