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宁波电动汽车充电设施负荷特性分析及需求预测

摘要：新能源电动汽车的大量接入，将会显著地改变现有配电网负荷特性，给配电网运行发展带来较大冲击。本论文在调研宁波专用、公用、自用等不同类型充电设施参数基础上，分析研究其日最大负荷、负荷变化曲线、同时率等特性，以及和系统负荷拟合情况，预测电动汽车新增用电需求，指导配电网规划、建设、改造。

???????关键词：充电设施；负荷特性；预测分析

???????1引言

???????随着资源、环境问题的日益加剧，新能源电动汽车以其能耗和减排等方面的优势，越来越受到社会各界的青睐。宁波市作为国家级电动汽车应用推广示范区域，预计未来将会有大量电动汽车，通过专用充电站、公用充电站、自用充电桩等方式接入电网，这将显著地改变现有配电网负荷特性，势必会对为传统负荷设计的配电系统造成冲击，因此，分析电动汽车充电行为对负荷特性的影响，研究电动汽车负荷预测模型方法，预测2020年宁波电动汽车充电设施用电需求，为宁波中心城电网布点、配电网建设、改造提供支撑，具有重要的研究价值。

???????2电动汽车充电设施负特性分析

???????2.1专用充电设施负荷特性分析

???????2.1.1超级电容公交车负荷特性

???????宁波已建鄞州区储能式无轨电车示范线，线路总长10.2公里，首末站分别设置4个150kW充电桩，充电时间10-20分钟；中间段设置2个70kW充电桩，充电间为15-30秒，站点最大负荷在60-120kW之间，充电设施利用效率在87%-95%之间。

???????2.1.2纯电动公交车负荷特性

???????纯电动公交车日均行驶里程约为150km至200km，首班发车时间为5：30到6：30，末班为20：00到21：00，高峰时段发车（6：30到9：00，16：30到18：30）平均为5分钟，其余时段约10至15分钟。一次充电额定行驶里程约250km，一般在夜间进行充电（22：00至次日5：30）。现状数据分析，首末站最大负荷为145kW，中间站最大负荷为103kW。纯电动公交车充电设施内部设备利用效率一般在85%-95%之间。具体特性曲线见图1。

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???????图1纯电动公交充电站充电负荷曲线

???????2.1.3电动出租车负荷特性

???????出租车日均行驶里程大约为350km至500km，12小时交接班一次。受换班、用餐和夜间运行等因素影响，其负荷特性呈分段概率分布的特点。经调研，一般每天充电2次，交流充电通常采取7kW，直流充电通常80kW。某电动出租车充电站配有1个交流充电桩、4个直流充电桩，能支撑25辆出租车日常运行，产生的最大负荷在260kW至315kW之间，电动出租车充电设施的利用效率在70%-90%之间。具体特性曲线见图2。

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???????图2出租车运营时间规律及特性曲线

???????2.1.4私家车充电负荷特性

???????目前宁波主流私家车型有比亚迪E6、北汽E150EV等，续航里程为280km、130km，出行主要集中在7：00至9：00，17：00至19：00，一般，平日充电时间为8：00至17：00和18：00至次日7：00，节假日晚上22：00至次日7：00，每天充电1次即可满足日常需求。根据对某小区调研，小区总建筑面积约17.7万平方米，居民656户，设置1062个停车位，慢充桩约90个，所产生的最大负荷在500kW至530kW之间。电动私家车充电设施的利用效率在80%-90%之间。具体特性曲线见图3。

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???????图3含电动汽车住宅小区负荷曲线特性

???????2.1.5?公务车、特种车辆负荷特性

???????电动公务车每天充电一次，一般采用小功率（7kW）充电，充电时间为22：00至次日7：00，偶尔会在日间采用大功率充电（80kW），充电时间为10：00至17：00。支撑10辆电动公务车时，产生的最大负荷约为230kW。电动公务车充电设施的利用效率在60%至80%之间。

???????电动特种车每天充电一次，采用小功率充电，充电时间为22：00至次日5：00。支撑8辆电动物流车时，产生的最大负荷在245kW-260kW之间，利用效率约为70%-85%之间。支撑5辆电动环卫车时，产生的最大负荷约为160kW，利用效率约为75%。支撑10辆电动汽车时产生的最大负荷在130kW-170kW之间，利用效率约在60%-70%之间。具体特性见图4。

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???????图4特种车辆专用充电站充电负荷曲线

???????2.2公共充电设施负荷特性分析

???????公共充电设施充电具有日间持续性特点。经调研，不同用地性质交直流配置数量、利用率也是不同的。具体见表1、2。

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