賈海潔

摘 要：隨著國家節(jié)能減排戰(zhàn)略的逐步推進(jìn)，我國的電動(dòng)汽車數(shù)量不斷增多，而電動(dòng)汽車的行駛離不開充電站，研究充電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，有利于充電站的推廣建設(shè)。為科學(xué)、合理的確定充電站內(nèi)變壓器的配置容量，本文基于實(shí)際電動(dòng)汽車充電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)充電站內(nèi)變壓器的損耗進(jìn)行分析，并對(duì)比研究?jī)煞N變壓器選擇法：基于總費(fèi)用與考慮變壓器過載運(yùn)行，以期有效提高充電站的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，促進(jìn)我國電動(dòng)汽車事業(yè)的飛速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車；充電站；問題；變壓器；經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

1 充電站存在的主要問題

電動(dòng)汽車的行駛離不開電能，而電能的補(bǔ)給主要靠的是充電站，隨著我國電動(dòng)汽車事業(yè)的飛速發(fā)展，建成的電動(dòng)汽車充電站也越來越多，但通過分析計(jì)算已有充電站運(yùn)行數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)很多電動(dòng)汽車充電站所用的變壓器都普遍存在著過大的電能損耗。這樣不僅會(huì)嚴(yán)重浪費(fèi)電能，而且會(huì)大幅增加充電站實(shí)際運(yùn)營(yíng)成本，對(duì)其推廣建設(shè)十分不利。

2 充電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

仔細(xì)分析我們發(fā)現(xiàn)有很多因素都會(huì)影響變壓器的經(jīng)濟(jì)容量，如負(fù)荷狀態(tài)、負(fù)荷性質(zhì)、變壓器造價(jià)、類型等，電動(dòng)汽車充電站要想實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，應(yīng)綜合分析這些影響變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的因素，探索一條針對(duì)充電站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的配電變壓器容量確定法。

3 充電站變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析

我們?cè)诶脗鹘y(tǒng)法選擇變壓器容量時(shí)，主要是通過疊加充電站內(nèi)所有用電設(shè)備功率，然后再加入一定富裕度，來確定變壓器容量，但具體應(yīng)富裕多少，并沒有一個(gè)明確規(guī)定，這樣選出來的變壓器可能會(huì)出現(xiàn)容量過大，增加變壓器初始投資，加之變壓器長(zhǎng)期輕載運(yùn)行，會(huì)增大變壓器損耗比重，提高充電站實(shí)際運(yùn)行成本。

3.1 變壓器綜合功率損耗

變壓器綜合功率損耗為衡量變壓器實(shí)際損耗的一個(gè)重要指標(biāo)。變壓器的綜合功率損耗大致包括兩部分內(nèi)容：變壓器運(yùn)行時(shí)的有功功率損耗與因其消耗的無功功率使受電端增加的有功功率損耗之和。

3.2 基于總費(fèi)用法選擇變壓器

變壓器的成本費(fèi)用與實(shí)際運(yùn)行費(fèi)用相加，便可得到變壓器的總費(fèi)用。其中變壓器成本費(fèi)用主要指采購變壓器時(shí)所花的初始費(fèi)用。變壓器運(yùn)行費(fèi)用主要指在變壓器運(yùn)行年限中，實(shí)際運(yùn)行造成的損耗引發(fā)的費(fèi)用。

3.3 基于最大負(fù)載功率選擇變壓器

充電站充電機(jī)屬于一種電力電子設(shè)備，它工作時(shí)產(chǎn)生的諧波會(huì)影響電網(wǎng)，但它與軋機(jī)、電弧焊等設(shè)備產(chǎn)生的沖擊負(fù)荷不同，投切充電機(jī)不會(huì)嚴(yán)重沖擊電網(wǎng)。對(duì)于公交車充電站來說通常12點(diǎn)至13點(diǎn)與22點(diǎn)至23點(diǎn)為充電站兩個(gè)負(fù)荷高峰段，2點(diǎn)至8點(diǎn)為負(fù)荷低谷段，縱觀以往充電情況，我們發(fā)現(xiàn)充電站大部分時(shí)間的負(fù)荷都比最大負(fù)荷低，變壓器的運(yùn)行能力通常很難得到充分發(fā)揮。

對(duì)于負(fù)載是周期的性的變壓器，在某段時(shí)間內(nèi)存在較高的環(huán)境溫度，或施加的電流超過了額定負(fù)載，此情況可以通過其它時(shí)間內(nèi)較低的環(huán)境溫度，或施加比額定負(fù)載電流低的電流進(jìn)行補(bǔ)償，因此，我們可以考慮變壓器在某種條件下過負(fù)荷運(yùn)行。

4 考慮過載能力選擇變壓器時(shí)需注意的問題

1） 當(dāng)選擇帶充電機(jī)負(fù)荷的充電站變壓器時(shí)，其動(dòng)力用電量應(yīng)不包含照明用電部分與辦公用電部分。

2） 計(jì)算的最大負(fù)載功率值可能會(huì)不同于實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，這主要是由于同時(shí)系數(shù)“K”選擇的不準(zhǔn)確。為實(shí)現(xiàn)規(guī)劃與實(shí)際運(yùn)營(yíng)相一致，在進(jìn)行充電站規(guī)劃時(shí)，首先應(yīng)確定其運(yùn)營(yíng)模式，以便同時(shí)系統(tǒng)“K”的科學(xué)、合理選擇。

3） 典型負(fù)荷曲線的選取會(huì)對(duì)等效起始負(fù)載率造成一定影響，但由于季節(jié)、氣候、溫度、工作日以及節(jié)假日等眾多因素都有可能影響到充電站的實(shí)際負(fù)荷，這樣便很難選取典型負(fù)荷日，起始負(fù)載率通常誤差較大，為有效防止最終選擇的變壓器容量出現(xiàn)過小現(xiàn)象，據(jù)相關(guān)規(guī)程對(duì)于油浸變壓器應(yīng)把其選取的最大過載負(fù)荷控制在1.5以內(nèi)，這樣可有效降低起始負(fù)載率的影響，選出合適的變壓器。

5 結(jié)語

本文主要總結(jié)了“基于總費(fèi)用選擇變壓器”與“考慮變壓器過載運(yùn)行”兩種變壓器選擇法，這兩種方法是基于不同角度來配置充電站變壓器的。“基于總費(fèi)用選擇變壓器”法的優(yōu)點(diǎn)是可以對(duì)變壓器型號(hào)的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行直觀比較，選出最經(jīng)濟(jì)變壓器，缺點(diǎn)是進(jìn)行充電站配置時(shí)，其精確負(fù)荷數(shù)據(jù)很難得出。

對(duì)于“考慮變壓器過載運(yùn)行”來選擇變壓器，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是只要把充電站的最大負(fù)載估算出來就可具體計(jì)算，缺點(diǎn)是在實(shí)際使用時(shí)，需對(duì)充電站的負(fù)荷特點(diǎn)、規(guī)模、位置等因素進(jìn)行綜合考慮，在給電動(dòng)車充電站配置電壓器時(shí)，可從這兩種方法中，選擇一種作為最終的變壓器配置方法，這樣可有效提高充電站的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

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