電動汽車對電力系統的影響分析及交互作用

穆明明（國網山西省電力公司太原供電公司，山西太原 030012）

電動汽車對電力系統的影響分析及交互作用

穆明明
（國網山西省電力公司太原供電公司，山西太原 030012）

現在，汽車大多是以汽油和柴油作為主要驅動力。隨著社會經濟的不斷發展，人們的生活水平有了很大程度的提高，私家車的數量也不斷增多，這不僅大大增加了能源需求量，同時也造成了嚴重的大氣污染。在這種情況下，人們開始尋找新的汽車能源，以電能為驅動的汽車應運而生。電動汽車的出現不僅可以有效緩解能源危機，同時還可以解決環境污染的問題，可謂是一舉兩得。但隨著電動汽車地不斷發展，電動汽車存在的問題逐漸暴露出來，其中最為主要的一個問題就是會對現有的電力系統造成嚴重的影響，影響電力系統運行的穩定性。因此，進行有關電動汽車對電力系統影響及交互作用的研究十分必要。

電動汽車 電力系統 交互作用

進入21世紀以后，人類面臨著嚴重的能源危機和環境污染問題。在這種情況下，人們都比較關注能源問題和污染問題，積極尋求解決能源問題和環境污染問題的方法。電動汽車的出現無論是對解決能源問題還是環境污染問題都具有積極的作用。而且隨著新電池技術的不斷發展，電動汽車的性能將會變得越來越好，實用性將會變得越來越高。但現在由于相關技術還不成熟，電動汽車的應用將會對電力系統造成比較大的影響，從而影響了電力系統的正常運行。本文將從研究電動汽車對電力系統的影響入手，分析電動汽車與電力系統的交互作用，希望對電動汽車的發展能有所幫助。

1 電動汽車對電力系統的影響

電動汽車的充電負荷和滲透率之間具有密切的關系，當滲透率升高時，充電負荷也會增大。比利時在電動汽車方面的研究起步比較早，根據相關研究顯示，到2030年比利時電動汽車消耗的電能將超過總電能的5%，這將給電力系統運行造成較大的壓力。電動汽車的使用對電力系統的影響是多方面的。電動汽車接入到電力系統中不僅會影響電力系統的正常運行，造成用電高峰期，同時還會影響電力系統的規劃設計。下文將具體介紹一下電力汽車對電力系統的影響。

首先，電動汽車會影響配電系統的可靠性。隨著電動汽車的不斷增多，電動汽車需要的電能將會不斷增多，甚至會超過電力系統的負荷。在這種情況下，電動汽車就會影響配電系統的運行，增大配電系統運行的事故率。根據相關的調查顯示，接入到配電系統中的電動汽車的滲透率不能超過20%，一旦超出這個限額就會影響配電系統運行的安全性。而且，現行的配電系統本身就承擔著比較大的負荷，如果將電動汽車隨意接入到配電系統中會無限加大配電系統的負荷，從而出現“峰上加峰”的現象。此外，將電動汽車接入到配電系統中會造成一定的網損和電壓跌落，從而大大降低電力系統的運行效率。

其次，電動汽車會影響配電系統的經濟性。將電動汽車的充放電設備接入到配電系統中，不僅會造成配電線路電能損耗，同時還大大增加了變壓器的功率損耗，影響變壓器的使用壽命。根據相關的研究顯示，在負荷總量不變的情況下，負荷曲線變化程度越小，配電系統產生的網損就會越小。如果負荷曲線出現了較大的波動則會使得網損增大。將電動汽車無序地接入到配電系統中，會使得配電系統出現較大的負荷變化，進而增加了配電系統產生的網損。而且，通過調查顯示，接入了電動汽車充電負荷的配電系統需要的投資將遠遠超過無電動汽車充電負荷的配電系統。

最后，電動汽車會影響配電系統電能的質量。將電動汽車充電接入到配電系統中會對節點電壓產生影響，使得節點電壓出現偏移的現象。而且，電動汽車充電過程中會產生諧波電流，進而會影響變壓器的正常運行。此外，電動汽車充電時還會影響配電線路的三相平衡，這些都會影響配電系統產生的電能質量。

2 電動汽車與電力系統的交互作用

雖然，電動汽車的使用會對電力系統產生多方面的影響，但如果能合理使用電動汽車，合理進行電動汽車儲能分布，則可以改變電力系統運行的現狀，提高電力系統運行的安全性和經濟性。因此，人們開始進行電動汽車和電力系統交互作用的研究，希望可以在滿足電動汽車電能使用的前提下提高電力系統運行的效率。

首先，應平抑配電系統負荷曲線。通過上文的介紹我們知道，配電系統負荷曲線出現較大波動會影響配電系統的正常運行，而電動汽車的使用會增大配電系統負荷曲線的波動。因此，必須要采取合理的措施平抑負荷曲線。有人通過對電動汽車放電功率和可容量的研究，提出了平抑負荷曲線的調度模型，希望可以借此調度模型對電動汽車充電進行合理的優化，減少負荷曲線波動。還有人針對電動汽車充電會增加網損的問題進行了研究，提出了優化電動汽車充電的策略。

其次，應降低電動汽車充電網損，改善配電系統電能質量。為了降低電動汽車充電產生的配電系統網損，人們提出了基于靈敏度的實時智能負荷管理策略，以此來改變電動汽車充電過程。此外，還有人對電動汽車充電導致的節點電壓問題進行了研究，提出了在電動汽車充電設施中并聯一個電容器的方法來解決這一問題。

最后，應以可再生能源電力為電動汽車驅動力。采用該種方法一方面可以解決電動汽車用電問題，另一方面也可以降低電動汽車對電力系統的影響。在巴西已經有人進行了相關方面的研究，提出了用風電作為電動汽車驅動力的想法，即以風能產生電能為電動汽車提供電力。

雖然，現在關于電動汽車和電力系統交互方面的研究比較多，但據目前的情況來看，還沒有找到比較合理的交互措施。因此，必須要加大在相關方面的研究力度。一方面應將研究的重點放在優化電動汽車充放電調度方面，另一方面應將研究重點放在電動汽車和電力系統信息交互方面，只有實現信息交互才能真正將電動汽車和電力系統交互使用。進行電動汽車和電力系統交互作用的研究具有一定的經濟價值。對于電動汽車的車主來說，實現電動汽車和電力系統交互可以降低電動汽車的使用成本。對于電力系統來說，實現電動汽車和電力系統交互可以減少電動汽車對電力系統造成的負面影響，更加有助于社會綜合效益的提高。

3 結語

總之，在當前的形式下，進行電動汽車研究是符合社會發展需要的，這對于解決能源問題和環境污染問題是具有積極作用的。但在進行電動汽車研究的過程中，必須要注意到電動汽車對電力系統的影響，加強電動汽車和電力系統之間的交互作用。

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