1. 電動車充電對深圳電網(wǎng)負(fù)荷沖擊不大

2016年深圳新能源汽車總量超過8萬輛，同比增長99%。據(jù)深圳交警發(fā)布數(shù)據(jù)，2016年，深圳市新能源汽車保有量為80828輛，與2015年相比，增加40109輛，增長98.50%。其中，純電動汽車保有量44099輛，占新能源汽車總量的54.55%，與2015年相比，增加21360輛，增長93.93%。

15萬輛電動汽車的最大充電負(fù)荷的占深圳電網(wǎng)負(fù)荷峰值的0.02%，且電動汽車負(fù)荷峰值對應(yīng)電網(wǎng)低谷時段。① 2016年深圳電網(wǎng)供電負(fù)荷峰值為1626萬千瓦，峰值時刻發(fā)生在上午11時，預(yù)計2020年深圳電網(wǎng)負(fù)荷峰值超過2000萬千瓦。② 根據(jù)深圳供電規(guī)劃設(shè)計院謝瑩華等“電動汽車充放電方式對深圳電網(wǎng)日負(fù)荷曲線的影響（2011）”，15萬輛新能源汽車條件下，新能源汽車最高充電負(fù)荷為520MW，峰值時刻發(fā)生在晚間20時，15萬輛電動汽車的最大充電負(fù)荷的占深圳電網(wǎng)負(fù)荷峰值的0.02%，且電動汽車負(fù)荷峰值時刻是電網(wǎng)低谷時段，即使深圳電動汽車總量在15萬輛基礎(chǔ)上增長5倍，隨著電網(wǎng)容量不斷擴大，電動汽車充電負(fù)荷占電網(wǎng)負(fù)荷的比例也在1%以下，因此電動汽車充電負(fù)荷沖擊不大。     

電動汽車接入充電后，局部地區(qū)的10kV電網(wǎng)需要升級擴容。當(dāng)一定規(guī)模的電動汽車在配電網(wǎng)系統(tǒng)原有負(fù)荷高峰開始充電時，電動汽車負(fù)荷將與系統(tǒng)原有負(fù)荷疊加，造成區(qū)域配電網(wǎng)出現(xiàn)峰上加峰的情況，配電設(shè)施過載，此時需要對10kV配網(wǎng)工程進行擴容改造，以上海某10kV配網(wǎng)工程為例，電動汽車接入后配網(wǎng)升級改造工程造價約為43萬元。

其中，PL是居民用電負(fù)荷（未接入充電樁），p是每戶居民的計算負(fù)荷KW，n是小區(qū)戶數(shù)，β是居民用電負(fù)荷需用系數(shù)，k是小區(qū)用電負(fù)荷同時率。

S’=PL/ k2 COS ?                            …（2）

其中，S’為變壓器容量確定參考值（kVA）；k2為用電負(fù)荷規(guī)劃裕度；COS ?為居民用電負(fù)荷功率因數(shù)

S’=1200/0.65/0.85=2172 kVA

根據(jù)式（2）計算得到的變壓器容量確定參考值可選擇合適容量與型號的配電變壓器S，其中S> S’     {S∈ SU}          …（3）

式中：Ｓ為所選擇的配電網(wǎng)變壓器容量；Su為10kV變壓器額定容量序列。

因此考慮小區(qū)用電負(fù)荷規(guī)劃裕度，S應(yīng)選擇選擇2*1250kvA額定容量變壓器。

小區(qū)電網(wǎng)負(fù)載率

λ= PL/S*COS ?                          …（4）

=1200KW / 2500kvA / 0.85=56%

Pmax=pev*α*n*Kev                     …（5）

其中，pev為單臺電動汽車的充電功率；Kev為電動汽車充電負(fù)荷同時率,n是小區(qū)戶數(shù)，α是電動車滲透率，α*n即為小區(qū)電動車總數(shù)量。

以500戶數(shù)的小區(qū)、電動車滲透率100%，即每戶1輛總共500輛電動車，單車充電功率為6kW為例，

Pmax=pev*α*n =3000kW

對于含有電動汽車充電負(fù)荷的配電網(wǎng)而言，電動汽車充電折算到電網(wǎng)側(cè)的最大有功負(fù)荷為：

Pev= Pmax/η                             … （6）

其中，Pmax是電動汽車充電負(fù)荷曲線的峰值（kW）；η為充電效率

因此，500輛電動車的小區(qū)充電總負(fù)荷為3000kW/0.9=3333kW。

S·COS ?=（PL+ Pev）* KE-L                   … （7）

其中，S是變壓器容量，KE-L是電動汽車充電負(fù)荷同時率（6KW充電功率下一般為0.9~0.96），COS ?為居民用電負(fù)荷功率因素。

因此，小區(qū)電網(wǎng)總負(fù)荷

=（PL+ Pev）* KE-L=(1200kW+3333kW)*0.95=4306kW

小區(qū)電網(wǎng)負(fù)載率λ= （PL+ Pev）* KE-L /S*COS ?

=(1200kW+3333 kW)*0.95 / 2500kvA / 0.85=203%

因此，得到結(jié)論，500戶的小區(qū)，若每戶1輛電動車，單車充電功率6kW，充電負(fù)荷同時率為0.95的情況下，將超過小區(qū)原有負(fù)荷，過載率為103%，此時需要進行配網(wǎng)擴容改造（變壓器+電纜等配變材料）。