电动汽车充电站负荷建模方法研究.doc

电动汽车充电站负荷建模方法研究.doc电动汽车充电站负荷建模方法研究
中国高等学校电力系统及其自动化专业第29届学术年会，湖北宜昌： 三峡大学，2013
崔静安，熊旋，孙建军，查晓明(武汉大学电气工程学院，武汉430072, 中国)
Email:cuijingan_0316@
摘要：电动汽车是汽车行业未来的发展方向，充电站作为电动汽车的 配套服务设施，其建设也在积极进行。本文通过仿真分析了单台充电机负 荷特性，验证了采用恒功率负荷模型对充电负荷进行建模的合理性，最后 在此基础上，得到了充电站的静态负荷模型。关键词：电动汽车；充电 站；负荷建模；负荷特性
Research on Electric Vehicle Charging Station
Modeling Methods
Cui Jing-an
(Electrical Engineering College, Wuhan University, Wuhan 430072, China)
Email:cuijingan_0316@
Abstract: The electric vehicle is the future direction of the automotive industry, as the ancillary Service facility of electric vehicles, the development of charging station is rapid. This paper has an analysis of the single charger7 load characteristic and testifies the validity of using the Constant Power Load to model the Charger Loading. Finally, a static load modeling method of electric vehicle charging stations is obtained on the basis of the study above.
Key words: electric vehicles; charging stations; load modeling; load characteristic
0引言
目前环境保护和能源危机问题日益严峻，电动汽车因其具有环保、节 能的优点，已逐渐成为各国政府和汽车制造商关注的焦点，充电站作为电 动汽车的配套服务设施，其建设也正在如火如荼进行着。随着电动汽车充 电站的大规模建设，电动汽车的广泛应用会使得负荷需求急剧增加，当所 有的电动汽车一起充电时，会造成尖峰负荷，给当地配电网的安全稳定运 行带来极大的威胁。以北京为例，目前北京的电动汽车保有量有20, 000 多辆，如果这些汽车一起充电，据有关人员计算，这些电动汽车的电量需 求将占到整个北京用电需求的4%左右[1]。所以作为未来用电负荷的主要 组成成分，电动汽车充电站的负荷模型，在电能的生产及电力系统的经济 调度与安全运行方面起着与越来越重要的作用。建立符合电动汽车充电站 实际的准确的综合负荷模型，对于电力系统更加科学合理地运行调度与规 划设计、系统静态稳定性研究，充分挖掘电网供电潜力，乃至节约电网建 设投资以及确保电动汽车充电站安全稳定经济运行等均具有重要且迫切 的现实工程意义。
要进行充电站负荷建模，首先需要对电力系统常用负荷建模方法有一 定的了解，目前，负荷建模方法可以归纳为3类[2]-[6],即统计综合法、 总体测辨法以及故障拟合法。在过去20年中，电力负荷建模基本上沿着 统计综合法和总体测辨法两条道路不断发展和完善，并已分别取得许多可 喜成果。随着动态测量技术的发展和应用，采用故障拟合法进行负荷建模
和校核也日益增多［7］。由于目前电动汽车的数量还很有限，相应的充电设 施还比较少，对充电站负荷建模方法的研究还比较少，还未见到上述三种 方法在充电站符合建模中有所应用。考虑到目前电动汽车充电站负荷不是 很复杂，本文首先基于统计综合法的思想，对充电站负荷进行了的分类, 然后分析了单台充电机负荷特性，说明采用恒功率负荷模型代表充电负荷 的合理性，最后在此基础上，得到了充电站的一个静态负荷模型。
1电动汽车充电站结构
一个符合标准、功能完善的电动汽车充电站应包括供电系统、充电设 备、储能设备，站用电(包括监控系统及相应的配套设施)等四部分［8］, 如图1所示：
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中国高等学校电力系统及其自动化专业第29届学术年会，湖北宜昌：
三峡大学，2013
比例很小，在对整个充电站建模时忽略站用电负荷，故充电站建模时 功率关系可近