hth下载地址 陳聰

摘要：《2020 年政府工作報告》指出：加強新型基礎設施建設，發展新一代信息網絡，拓展 5G 應用，建設數據中心，增加充電樁、換電站等設施，推廣新能源汽車，激發新消費需求、助力產(chan) 業(ye) 升級。充電樁作為(wei) 新能源汽車產(chan) 業(ye) 發展與(yu) 推廣的配套設施，將迎來高速發展機遇。《實施城市更新行動》明確：加強城鎮老舊小區改造，是重大的民生工程和發展工程。目前在多重政策推動下，各地紛紛製定了技術導則，老舊小區改造分為(wei) “基礎類”“完善類”“提升類”。國家啟動“新基建”，國家發改委“關(guan) 於(yu) 進一步提升電動汽車充電基礎設施服 務保障能力的實施意見”（發改能源規〔2022〕53 號） 發布，都將會(hui) 加大老舊小區充電樁的建設步伐，積極滿 足老舊小區居民關(guan) 於(yu) 電動汽車充電的迫切需求。

關(guan) 鍵字： 充電樁  變壓器  安全

1 趨勢分析

根據 GB / T 51313 - 2018 《電動汽車分散充電設施工程技術標準》（以下簡稱 《汽車充電標準》）第3.0.2條：“新建住宅配建停車位應100 %建設充電設施或預留建設安裝條件”不適用老舊小區的改造。由於(yu) 老舊小區一般建於(yu) 2000年年底以前，不同於(yu) 棚改的“推倒重建”，而是在既有基礎上“提檔升級”，隻能依據第3.0.2條第3款：“既有停車位配建分散充電設施，宜結合電動汽車的充電需求和配電網現狀合理規劃、分步實施”。老舊小區因前期用電規 劃中未涉及電動汽車充電設施，當時設計的變壓器容量也因電力發展負荷容量逐步增加而接近飽和，導致後期加裝充電樁變得非常困難。本文不討論充電設施安裝地點選擇困難、增容影響小區電網正常運轉等難點問題，僅(jin) 討論老舊小區如何在不增容的前提下盡可能多地增設充電樁應用，以滿足居民的強烈需求。筆者調研了所在城市 2 個(ge) 上世紀90 年代的典型老舊小區，一個(ge) 是某醫院家屬院（簡稱 A 小區），一個(ge) 是多層住宅小區（簡稱 B 小區）。A 小區變壓器除承擔住宅用電外還承擔一部分醫院附屬用房用電，包括燃氣鍋爐房、食堂、後勤辦公，鍋爐房負荷容量 60 kW 僅(jin) 在冬季投入；B 小區變壓器承擔住宅用電和臨(lin) 街商鋪用電，變壓器負載率調研數據如表 1 所示。由表 1 可看出 A 小區變壓器尚有一部分冗餘(yu) ，B 小區變壓器容量接近飽和，沒有擴容可能，但穀峰差異比較懸殊。經調研，居民對充電樁有需求，而物業(ye) 部門由於(yu) 電力負荷不夠、車位較少、如何收費、充電樁如何選擇、充電安全等問題製約表示很無奈。經筆者溝通，物業(ye) 部門表示隻要在不增容的前提下，也願意想辦法改造增設充電樁，畢竟這是大勢所趨，也是老舊小區改造中“提升類”的要求。

表 1 老舊小區變壓器負載率

2 老舊小區改造中充電樁的選擇應用

電動汽車充電樁分為(wei) 交流和直流兩(liang) 類，如表 2 所示。鑒於(yu) 充電樁有“交流慢速充電”和“直流快速充 電”的特點，結合老舊小區居民出行規律允許有較長的持續充電時間，尤其是有峰穀電價(jia) 調節地區的居民用戶對電價(jia) 的敏銳度更強，適合選擇“交流慢充” 方式。交流充電樁接入220 V電源就可以使用，並且交流單相充電樁充電功率是 7 kW，電流小於(yu) 32A；而直流充電樁的充電功率一般都在 30 kW 以上，單槍的輸入電流較大，這對變壓器容量和供電線路都是一個(ge) 巨大的考驗，一般老舊小區甚至一台都安裝不了。從(cong) 安裝角度考慮，直流充電樁安裝成本比較高，線路敷設甚至比設備成本還要高。因此，交流單相 7kW慢充充電樁適合老舊小區的改造。電動汽車充電具有間歇性和不規律性，集中充電易導致電網常規用電高峰重疊，會(hui) 影響小區電網正常運行，隻有實行分布錯峰充電，才能避免充電負荷與(yu) 生活用電負荷高峰時段重疊。這樣的話，在現有小區變壓器不增容的情況下，通過製定電動汽車有序充電用電策略，合理控製輸出功率，就能滿足車輛的充電需求。

表 2 電動汽車充電樁分類

3 分時共享有序充電係統的解決方案

圖 1 係統圖

  針對老舊小區改造中充電樁應用難題，電動汽車充電樁分時共享、有序充電管理係統可以滿足老舊小區的改造需求。係統通過監測配電變壓器功率限值、實時負荷及上級係統的控製指令等情況，動態控製充電樁的上線數量、充電輸出等，從(cong) 而實現小區電網“車 - 樁 - 網”協調調度，如圖 1 所示。配電監控管理裝置通過通信單元與(yu) 網絡運營管理平台之間實現以太網通信，測量配電變壓器的容量，實時上傳(chuan) 配電網中電壓、電流、功率、負載冗餘(yu) 量等參數，運營管理雲(yun) 平台根據電網參數信息對充電樁的接入、退出、充電、輔源輸出等運行狀態進行控製操作；網絡運營管理平台通過以太網通信方式分別與(yu) 交流充電樁的主控單元和直流充電樁的主控單元連接；交流充電樁和直流充電樁均通過充電樁主控單元、保護及監測單元、刷卡單元、計量單元、費用結算單元、人機交互單元、輸出單元、輔助電源切換單元來實現交流充電樁和直流充電樁的控製引導、安全保護及監測、人機交互、計量及費用核算、充電記錄及故障信息存儲(chu) ；網絡運營管理平台與(yu) 手機 APP 客戶端相互通信。實時監測變壓器負荷，當負荷超過50%時，係統會(hui) 限製新增開始充電的充電樁的功率，降為(wei) 50%，當變壓器負荷超過80%時，係統將不允許新增充電樁開始充電，直到負荷下降為(wei) 止，大幅度提升了配電網管理充電樁的能力，在不進行小區配網升級改造的情況下，使得充電樁的安裝量增加，同時實現電網削峰填穀的目標。

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4 結語

城鎮老舊小區改造中增設充電設施是帶動電動汽車消費，帶領低碳生活、推進綠色發展的重要舉(ju) 措，設計人員應根據小區實際情況設計安全的充電設施，盡可能在不進行小區配網升級改造的情況下進行部署。並通過智能物聯、分時共享、有序充電等新技術實現電動汽車參與(yu) 電力運行削峰填穀，提高電網效率，推動充電樁在智慧交通、智慧城市建設中發揮重要作用。