探究充电桩配电系统设计及布置原则

张 坤

(国网浙江省电力有限公司诸暨市供电公司)

0 引言

随着新建设停车场中充电桩数量不断增多, 这就对充电桩电能供给提出更高的要求, 这就应在落实各项具体要求情况下针对充电桩配电系统展开有效设计, 保证充电桩配电系统设计项目的合理性和整体管控力度, 在落实各项具体要求情况下进行充电桩规划布置, 使得不同空间充电桩电能供给和传输效果均得到有效保障[1]。维持充电桩规划布置的合理性和针对性, 从而将电动汽车电能供给要求落到实处。

1 充电桩配电系统的设计要求

配电系统作为充电桩的重要组成部分, 在进行相应设计过程中需要考虑的要求主要表现在以下几个方面: 首先, 应对充电桩的型号、布置区域和电能需求情况等方面加以分析, 按照分析结果确定充电桩配电系统设计方案, 为充电桩配电系统设计提供有力支持, 避免充电桩配电系统设计在现实开展过程中出现问题, 在落实各项具体要求情况下为充电桩配电系统设计顺利开展打下坚实基础。其次,充电桩配电系统涉及的零部件也比较多, 这就应在考虑各个零部件功能效果的情况下对充电桩配电系统设计项目做出有效调整, 使得充电桩配电系统容量和负荷等级等方面均达到合理状态, 用于维持充电桩配电系统功能效果和实际运行的稳定性。再次, 充电桩配电系统设计在现实开展过程中会面临一定阻碍缺陷, 在充电桩配电系统设计过程中展开有效监督管控, 通过监督管控对充电桩配电系统设计过程中面临的风险问题展开有效识别, 从而做好充电桩配电系统设计优化处理工作, 这对于保障充电桩运行使用电荷调控有着重要作用。最后, 应提升充电桩配电系统设计人员安全意识, 在落实供电安全准则情况下进行充电桩配电系统设计, 从而调控充电桩配电系统设计因为认为因素干扰而出现的问题。促使相关人员可以在落实各项具体要求情况下针对充电桩配电系统展开有效设计, 避免充电桩配电系统设计因为人为因素干扰而出现问题[2]。

2 充电桩配电系统的设计要点

2.1 确定配电系统负荷等级

充电桩配电系统设计之前需要保证充电桩供电情况和用电等级均达到合理状态, 在考虑充电桩配电系统使用功能和电能供给情况的条件下做好设计前期准备, 使得充电桩配电系统负荷等级与建筑规模和电动汽车电能需求情况等方面达到相互协调的状态, 严格遵循负荷等级情况和相关要求开展有效的充电桩配电系统设计工作, 这对于保障充电桩配电系统设计过程中智能管控效果和关联工作实际开展水平有着无可替代的作用。完成充电桩配电系统负荷等级确定之后也需要做好关联监督管理工作, 在落实各项具体要求情况下实现充电桩配电系统设计和负荷等级规划调整等工作顺利有效开展[3]。因此, 遵循各项具体要求开展充电桩配电系统设计, 必须保证设计人员对充电桩配电系统负荷等级和相关信息有所了解, 从而优化充电桩配电系统设计方案, 保证配电系统设计与充电桩整体规模和运行的可靠性达到协调配合状态, 在落实具体要求情况下推进充电桩配电系统设计连贯有效开展。

2.2 做好配电系统容量计算

充电桩配电系统设计过程中就应保证配电系统变压器容量计算的有效性和准确性。在考虑住宅项目建议值参考和运营充电站系数取值情况下做好关联优化计算工作。对于公共建筑来说, 进行充电桩配电系统设计时就应保证相关系数取值的合理性和准确性, 按照住宅建筑和公共建筑充电桩使用率和使用时间对充电桩配电系统容量展开合理设计。此外, 也应对电动汽车充电时的充电功率和充电桩额定功率等方面加以分析, 了解不同类型电动汽车的电池状态和续航里程等信息, 为充电桩配电系统计算和相关设计工作顺利有效开展提供有力支持。电动汽车充电有快充和慢充这两种形式, 这两种形式的使用功能上存在一定差别, 这就应从各项差别表现入手做好相关数值归纳收集, 保证各项数据信息的准确性和有效性, 保证各项系数值和关联信息在充电桩配电系统容量计算的准确性, 之后按照充电桩配电系统容量计算结果确定相应设计方案, 保证充电桩配电系统设计的规范性和可靠性, 在配电系统容量计算结果和关联信息支持下顺利有效开展充电桩配电系统设计工作[4]。

2.3 充电桩配电系统的组成

充电桩配电系统由低压系统和接地系统这两部分组成, 这就应在保证充电桩配电系统基础部件运行效果和实际作用的状况下做好相应调整, 保证充电桩配电系统组成和相应设计的有效性和规范性, 控制充电桩配电系统设计因为基础部件规划组成不当而受到限制。进行充电桩配电系统设计时需要保证分区集中布置的有效性, 并靠近上级供配电设备, 通过缩短供电电缆之间的距离来维持充电桩配电系统运行的稳定性和质量效果。在充电桩配电箱布置时需要保证该装置处于便于操作的位置, 通过向末端充电和供电来形成充电桩配电系统运行回路。为避免充电桩配电系统在运行使用过程中出现短路现象, 就应在落实各项具体要求状况下实现充电桩配电系统短路、过载保护和剩余电流保护功能达到相互平衡的状态。保证充电桩配电系统设计过程中基础部件组成的合理性和实际管控效果, 使得充电桩配电系统设计的规范性得到有效保障。对于不要求独立设置充电桩的变配电室项目来说, 需要保证变压器运行效果, 对定时充电和错峰充电等功能进行优化调整, 避免充电桩配电系统在设计和运行使用过程中因为变压器容量过大而出现问题,真正解决电动汽车用户补充充电和应急充电提出的要求。

2.4 优化配电系统电能质量

充电桩配电系统设计也需要对装置运行过程中的电能质量展开有效控制, 维持相应管控的有效性和规范性, 在充电桩配电系统装置运行使用过程中通过公共电网注入谐波电流, 加强充电桩配电系统设计和运行使用过程中正弦畸变现象防控力度, 这对于保障充电桩配电系统的功能和相应设计的有效性有重要作用。电动汽车充电桩的充电过程主要表现为非线性负荷变化过程, 充电桩的谐波含量主要为5、7、11 谐波, 这就应在考虑充电桩运行谐波渗透率的状况下做好电能质量优化分析工作, 对影响充电桩配电系统电网的电能质量和造成电网功率因素下降等问题展开有效处理, 按照电能质量表现保障充电桩配电系统设计的合理性和综合管控力度。对充电桩配电系统电能质量进行优化处理需要合理使用源滤波装置和功率因数补充配置电抗器, 从而改善充电桩配电系统因为电能质量影响而出现的问题。此外, 也应在充电桩配电系统设计过程中对变压器接线组别等方面展开有效调控, 尽量保障单相交流充电桩达到三相平衡的状态,这就可以保证充电桩配电系统设计的规范性, 使得充电桩配电系统功能效果和实际运行的安全性均得到有效保障。

3 充电桩的布置原则

3.1 安全性原则

进行充电桩布置时需要保证充电桩的功能效果和配电系统设计达到合理状态, 在落实具体要求情况下遵循安全性原则进行充电桩规划布置, 避免充电桩在运行使用过程中出现电能供给紊乱和线路规划等安全问题。在充电桩布置时需要保证充电桩所在位置和线路安全规划之间的协调配合力度, 这就应在落实各项具体要求情况下对充电桩布置实施安全管理, 保证充电桩线路布设的安全性和实际管控力度, 避免充电桩在运行使用过程中出现质量安全问题。因此在充电桩规划布置过程中就应强化安全性原则在其中作用效果, 保证充电桩运行安全性和功能效果, 从而满足充电桩布置整体布置要求。

3.2 适宜性原则

充电桩规划布置需要遵循适宜性原则, 保证充电桩布置场所与周边环境和场所规划达到相互契合的状态, 在落实适宜性原则情况下实现充电桩规划布置和关联工作良性有效开展目标。加上充电桩整体规划布置在线式开展过程中需要考虑的要求比较多, 这就应在各项具体要求全面落到实处状况下对充电桩规划布置原则做出合理调整, 保证充电桩布线的适宜性, 在维持充电桩功能效果和供电稳定性情况下将规划布置整体水平提升到一定高度。从这里可以看出, 充电桩规划布置时就应遵循适宜性原则开展相应工作, 保证充电桩规划布置有效性和实际规划力度和运行使用的安全性。

3.3 空间性原则

随着电动汽车广泛应用, 不同空间充电桩规划布置要求也呈现出明显上升趋势, 这就应在落实具体要求情况下遵循空间性原则进行充电桩规划布置, 使得充电桩在不同空间的接地线情况进行充电桩规划布置, 按照不同空间区域电动汽车充电情况和电能传输情况对充电桩规划布置要求和线路穿墙布设均达到合理状态。这就可以维持充电桩配电系统运行的连贯性和电能传输效果。突出空间性原则在充电桩规划布置和关联工作实际开展中的作用。不同空间的电压差情况存在一定差异, 这就应根据各项差异表现强化充电桩在地下车库或者室外露天场所中的适应性。

4 充电桩的规划布置策略

4.1 车库充电桩布置

在地下车库进行充电桩布置时, 需要保证充电桩与地下车库车位之间距离的适宜性和实际管控效果, 并按照充电桩时间状要求做好静距离调整, 保证充电桩在地下车库不同位置车位距离规划的合理性, 这就可以减少一定车位数量。不同建筑的地下车库规划情况和充电桩布置要求等方面存在一定差异, 这就应根据各项差异表现对车库充电桩周边的预留电气展开有效规划, 并从地下车库实际规划情况入手做好充电桩验收工作, 从而将地下车库充电桩规划布置和整体设计水平提升到一定高度。在车库进行充电桩布置时也应考虑安装净距离, 优先选择靠墙车位, 利用车位与墙间隙进行充电桩布置。并在车库车位尾部设置壁挂式慢充桩, 这就可以在车辆阿全停靠的过程中保证后轮车档的安全性和供电稳定性, 使得地下车库充电桩布置达到安全便利的状态。

4.2 室外充电桩布置

在室外进行充电桩布置时, 可以结合绿化带设置情况减少公共部分占地面积, 在室外充电桩布置过程中需要注意周围绿化区域和浇灌设施的影响, 保证快充桩布置的合理性, 在维持快充桩功率效果和实际作用的情况下集中设置变压器线路, 避免充电桩布置和运行使用过程中出现线路损耗的现象, 这就可以节省室外充电桩规划布置成本, 这对于保障充电桩布置效果和关联设计工作的经济效益有重要作用。在室外充电桩布置时需要保证现场规划的有效性和实际管控力度, 结合电动汽车充电位规划情况在适当位置布置充电桩, 这对于保障充电桩功能效果和实际作用, 从而将室外充电桩规划布置效果和实际运行的功能效果提升到一定高度, 这就可以为电动汽车室外快速充电提供有力支持。

4.3 充电桩消防布置

在充电桩布置时也应考虑建筑消防情况和防火单元面积, 按照防火单元分隔位置和相应标准进行充电桩布置, 使得充电桩布置在消防区域当中, 使得充电桩超荷载运行过程中面临的火灾安全隐患得到有效防控。不同地区建筑消防准则相关要求等方面存在一定差异, 这就应根据各项差异表现做好充电桩布置划分, 强化充电桩规划布置过程中对建筑消防标准的执行力度, 维持充电桩的消防安全效果和实际规划布置的有效性。按照建筑消防要求和相关准则进行充电桩规划布置就应对其所在位置和功率参数展开有效控制, 明确充电桩布置过程中消防相关问题, 在落实建筑消防准则和具体要求情况下实现充电桩规划布置现存缺陷优化调整的目标。在充电桩布置前期应结合建筑消防准则和相关条例确定适宜方案, 推进充电桩布置顺利开展, 使得充电桩布置的经济效益和环保效益均得到有效保障。

5 结束语

为保证充电桩的运行效果和功能质量, 就应在落实各项具体要求情况下针对充电桩配电系统展开合理设计, 保证充电桩配电系统的功能和电能供给的连贯性, 在落实各项具体要求情况下将充电桩配电系统的功能效果表现出来。不同区域的充电桩布置要求存在一定差异, 这就应在落实各项具体要求情况下确定充电桩布置原则, 并保证不同空间充电桩规划布置达到合理状态。