中國發(fā)展800V大功率超充的難點(diǎn)，主要原因是：配電網(wǎng)難以負(fù)擔(dān)。

一、從配電網(wǎng)看充電站建設(shè)

對配電網(wǎng)而言，充電站的最大負(fù)荷，由充電站的充電功率與充電樁數(shù)量決定，以一個實際規(guī)劃來看充電站建設(shè)對配電網(wǎng)的影響。

圖中有兩個電源點(diǎn)，分別是D27和D31兩座變電站(藍(lán)色圈起處)。

D27變電站容量為1*31.5MVA(視在功率)、D31變電站容量為2*10MVA。

該區(qū)域有19個負(fù)荷節(jié)點(diǎn)，包括3個重要負(fù)荷節(jié)點(diǎn)(精密制造或醫(yī)院等)。

由于快充需要瞬時強(qiáng)大的功率，因此當(dāng)充電需求較大時，可能會引起饋線的電壓波動，影響重要負(fù)荷的正常運(yùn)行。

因此當(dāng)饋線中含有重要負(fù)荷時，需要對充電站接入配電網(wǎng)進(jìn)行容量約束。

e10、e13、e14、e18四座充電站，均從現(xiàn)有的饋線引入支路進(jìn)行供電，只有e5充電站(紫星圈起處)需要新建饋線。

e5充電站預(yù)計建設(shè)26臺充電樁，每臺120kW，充電最大功率為3.12MW，接入電網(wǎng)任一饋線均會過載。

D31雖然離e5較近，但容量較小，因此需要從D27新建饋線。

饋線建設(shè)除了需要考慮饋線路徑年總成本最小外，還要盡可能使饋線資源的可用裕度最大，為未來預(yù)留容量，避免重復(fù)建設(shè)浪費(fèi)資源。

路徑編號1的饋線成本和可用裕度皆是最優(yōu)選項，自然是首選，但如果兩者各有優(yōu)劣，則需就個案進(jìn)行分析。

充電樁的數(shù)量越多，充電站的服務(wù)成本越高，但用戶等待的時間成本越少，綜合成本即是服務(wù)成本與等待時間成本之和的最小值。

綜合成本最小，也就意味著充電使用功率最優(yōu)，此時充電站的容量也會是最優(yōu)。

對電網(wǎng)而言，1組360kW的超充，不如3組120kW的快充，因為1組360kW在單位時間內(nèi)能服務(wù)的車主，不可能比得上3組120kW快充。

同樣容量下，電網(wǎng)會偏向設(shè)置更多的快充，而不是大功率超充，除了綜合成本的考慮外，更重要的是800V超充，會放大充電過程中的問題。

二、充電樁對配電網(wǎng)的影響

1.負(fù)荷峰谷與線路重載、變壓器負(fù)載

負(fù)荷峰谷差對配電網(wǎng)的影響最大。

由于無序的電動車充電行為，往往與居民日常負(fù)荷曲線高度重合(據(jù)國網(wǎng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院研究高達(dá)85%)，會造成峰上加峰，跟電網(wǎng)希望的削峰填谷相反。

以某典型居民區(qū)基礎(chǔ)用電負(fù)荷為例，在下班晚高峰時，不論是在小區(qū)用家充或回家順便到充電站充電，都會造成負(fù)荷高峰迭加。

如果充電行為不改變，幾年后總負(fù)荷峰值會提升49.3%，峰谷差高達(dá)73.6%！

負(fù)荷高峰會嚴(yán)重影響供電的安全與平穩(wěn)，需要改進(jìn)線路與變壓器，電網(wǎng)要多花額外的成本鋪設(shè)新的饋線與添置變壓器。

配電網(wǎng)中的電能損耗主要來自變壓器損耗，分為空載(有功與無功)損耗、負(fù)載(有功與無功)損耗。

在變壓器費(fèi)用與使用時間已知的情況下，根據(jù)變壓器未使用率(未使用容量/總?cè)萘康谋戎?，就能得出配電網(wǎng)的資源閑置成本。

由于峰谷差巨大，尖峰負(fù)荷具有時間短、幅度高的特點(diǎn)，代表配電網(wǎng)的資源閑置成本很高，設(shè)備的使用率偏低。

城市配電網(wǎng)內(nèi)，本就存在部份區(qū)域變電站容量不足的問題，由于配電網(wǎng)建設(shè)阻力大(居民抗議、用地緊張等)、變電站擴(kuò)容難，更沒法閑置浪費(fèi)。

800V超充的充電功率更大，峰值更高，更會加劇負(fù)荷峰谷的差距，使容量更加緊張，對電網(wǎng)的閑置浪費(fèi)更大。

2.電壓偏移與電壓越限

電壓偏移會影響電能質(zhì)量，當(dāng)嚴(yán)重到電壓越限時，則會影響配電網(wǎng)安全。

供電系統(tǒng)由于負(fù)荷的變化，系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)的電壓會隨之改變，偏離系統(tǒng)電壓額定值，謂之電壓偏移。

電壓偏移(%)=(電壓測量值-系統(tǒng)標(biāo)稱電壓)/系統(tǒng)標(biāo)稱電壓*100%

照規(guī)定，20kV及以下三相供電電壓偏移為標(biāo)稱電壓的±7%(0.93pu到1.07pu之間)。

由于充電樁充電的瞬時功率很大，會引起電壓偏移加大，甚至超過規(guī)定限值。

超過限值即是電壓越限。

因此充電樁的饋線，最好別跟對電能質(zhì)量有高要求的用戶，如精密制造或醫(yī)院的饋線放在一起，容易有問題。

從仿真模型可以看到，當(dāng)接入充電負(fù)荷后，出現(xiàn)電壓越限的現(xiàn)象(藍(lán)色框起處)，時間是早上上班8點(diǎn)到午休前，電壓降到0.93pu以下，威脅配電網(wǎng)安全運(yùn)行。

電壓偏移跟電壓越限也會增加電能通過輸電線路傳輸而產(chǎn)生的能量損耗(線損)，線損率是電網(wǎng)評估經(jīng)濟(jì)性的重要指標(biāo)。

線損率=（線損電量/供電量）*100%

從原本的7.85%上升到10.14%。

比起一般充電樁，800V超充造成的電壓偏移情況會嚴(yán)重很多，更容易電壓越限，容易對配電網(wǎng)的安全運(yùn)行造成危害。

各家立志要發(fā)展800V超充的公司當(dāng)然知道問題所在，它們提出統(tǒng)一的解方是配置儲能，用儲能化解對配電網(wǎng)的沖擊。