电动汽车文献综述--电动汽车充电对电网负荷的影响

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1、 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 文 献 综 述毕 业 设 计 （ 论 文 ） 文 献 综 述 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 题 目毕 业 设 计 （ 论 文 ） 题 目 文献综述题目文献综述题目 电动汽车充电对电网负荷的影响 学学 院院 自动化学院 专专 业业 电气工程与自动化专业 姓姓 名名 班班 级级 学学 号号 指导教师指导教师 一、前言 随着时代的发展，汽车的普及，石油的消耗也日益增加，作为不可再生的石油资 源，总有枯竭的一天，而且汽车尾气的排放对环境有很大的污染，所以利用电能替代 石油，实现汽车尾气的零排放，将是未来汽车行业的发展趋势。截至 2015 年一月， 从公开信息显示，目

2、前杭州已经建成了 70 座充换电站、620 个充电桩，其中杭州主 城区投入运营的充换电站有 27 个。在杭州市区里，一辆新能源车要找到最近的充电 站，只要开 4.5 公里。 2015 年 9 月，关于充电桩的好消息频频传出，如国务院常务会议上提出加快电 动汽车充电基础设施、电动汽车充电接口国家标准修订稿通过审查，以及国务院办公 厅日前发布关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见，到 2020 年，我国 将基本建成适度超前、车桩相随、智能高效的充电基础设施体系，满足超过 500 万辆 电动汽车的充电需求。尤为引人关注的是，北京通信展举行期间，国务院副总理马凯 称：国家准备将充电桩普及的任务交由

3、铁塔公司负责。 国内外电动汽车在近几年的发展情况如下：经过 2012 和 2013 年的缓慢起步，全 球电动汽车销量终于在 2014 年下半年爆发，全年销售已超过 30 万辆大关，中国新能 源汽车品牌突飞猛进，比亚迪从 2013 年的第 40 名跃升至第七位，康迪电动车也挤进 第十名。在 2015 年，全球电动汽车销售量达到 40 万辆左右。 随着电动汽车规模化应用,电网原有装机和线路容量是否能应对新增充电负荷需 求,即在不扩大规模的情况下,如何提高原有电网利用率,增加容纳能力,同时最大限 度降低充电负荷对电网的负面影响,在分析充电负荷特性基础上,针对电动汽车充电 对电网各方面的影响,提出相应

4、对策,将对电动汽车产业化进程具有重要的研究意义。 二、 主题 由于电动汽车使用一般不受季节变化的影响,并且其变化周期是以天为周期,因 此采用典型电网日负荷曲线来分析电动汽车充电站大量接入对电网日负荷曲线的影 响电网 24 小时负荷分布中，每天中有两个负荷局峰,分别是上午十点左右和夜间二十 点左右。 我国电动汽车起步较发达国家晚,但研究发展快。各汽车生产商进入研发电动汽 车的行列,已经在促进电动汽车各方面技术发展方面取得有益的成见。由于配套设施 等主要原因,家用电动汽车并没有广泛的推广开来，现有的电动汽车充电站主要对电 动公交车和工程车辆进行充电。 同时针对电动汽车充电站运行和电动汽车充电对配电

5、 网的研究仍然非常缺乏。电动汽车规模预测，用户充电行为的随机性,以及接入电网 造成的影响和相应充电控制策略都没有一套成熟的模式和系统，以及对此的全面研 究。 电动汽车对电网的影响，主要包括电网负荷特性影响、谐波影响、电压电流冲击 影响、负荷不平衡影响以及功率损耗影响。在负荷特牲方面,由于用户充电行为习惯 具有极大随机性和不确定性,目前国内主要采用简化假设的思路和数学统计两种方 法。在谐波方面,很多研究人员采用不用的方法和工具对电动汽车充电规模化接入产 生的谐波问题进行了分析,如利用概率统计学大数定律和中心极限定理,建立多谐波 源谐波分析数学模型,研究多个电动汽车充电站产化的偕波电流特性：利用

6、MATLAB 或 PSCAD 仿软件建立充电站的仿真模型,通过快速傅里叶变换对电流进行谐波分析, 研究充电站电流谐波特性。在对电网负荷特性影响研究方面,对充电负荷预测目前主 要采用对历年负荷曲线进行叠加,“填谷”等方法,但是这些方法都缺乏实际运行数掘 作为参考,因此利用数学统计的方法,根据实际测量的数据,进行拟合将更切合实际。 美国电科院(Electrical Power Research Institute,EPRI)的开放式配电系统仿 真分析平台,可用于建立配电网模型,分别结合时空随机因素和确定因素,从两方面分 析电动汽车对配网负荷平衡、电压以及三相平衡的影响。一般在设定情景(不同渗透 水平、预测规模、充电模式、电池容量/车型)下,研究充电对配电网的影响,例如通过 潮流计算,分析电网损耗和电压畸变率。考虑负荷接入位置、SOC 实时状态、充电行 为随机性等多种因素,建立负荷模型,研究电动汽车在配网中随接入位置不同对电网 节点电压产生的影响。 大量研究表明,大规模无序负荷接入,将使配网各节点电压波形 严重畸变,峰值负荷显著上升