電動(dòng)汽車充電站設(shè)計(jì)規(guī)范條文說(shuō)明_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、電動(dòng)汽車充電精站品設(shè)匯計(jì)編規(guī)資范料條文說(shuō)明目次 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 總則 2 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 充電站規(guī)模及站址選擇 . 3充電站規(guī)模 3站址選擇 3 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 總平面布置 5一般規(guī)定 5充電設(shè)施及建筑布置 5道路. 5 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 充電系統(tǒng) 7非車載充電機(jī) 7交流充電樁 7 HYPERLINK l

2、bookmark12 o Current Document 供配電系統(tǒng) 9 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 電能質(zhì)量 . 11計(jì)量系統(tǒng) 15監(jiān)控及通信系統(tǒng) 18系統(tǒng)構(gòu)成 18充電監(jiān)控系統(tǒng) 18供電監(jiān)控系統(tǒng) 18安防監(jiān)控系統(tǒng) 19通信系統(tǒng) 20土建 20建筑物 21給排水 21采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié) 21 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 消防給水和滅火設(shè)施 23 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 節(jié)能與環(huán)保 24建筑物、設(shè)備及材料節(jié)能 24噪聲控制

3、 241 總則明確本規(guī)范的目的是使電動(dòng)汽車充電站安全可靠、 技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。 本規(guī)范適用于電動(dòng)汽車整車充電站和電動(dòng)汽車充電樁的設(shè)計(jì), 不適用于 電動(dòng)汽車電池更換站。本條文提出電動(dòng)汽車充電站設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的基本原則:貫徹國(guó)家法律、法規(guī),符合地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃的要求;電動(dòng)汽車充電站規(guī)劃建設(shè)應(yīng)納入當(dāng)?shù)貐^(qū)域總體規(guī)劃和城鎮(zhèn)規(guī)劃, 其 建設(shè)應(yīng)與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào);從消防、人身安全和國(guó)家政策角度, 提出符合防火安全、 用電安全、 環(huán)境保護(hù)的要求;充電站所選用的設(shè)備必須經(jīng)國(guó)家主管部門認(rèn)定的鑒定機(jī)構(gòu)合格的 產(chǎn)品,積極穩(wěn)妥采用新技術(shù)、新設(shè)備、新材料,嚴(yán)禁采用國(guó)家已公布的淘 汰產(chǎn)品。充電站規(guī)模及站址選擇充電站規(guī)

4、模 充電站布局規(guī)劃應(yīng)納入當(dāng)?shù)貐^(qū)域總體規(guī)劃和城鎮(zhèn)規(guī)劃, 宜綜合考慮電動(dòng) 汽車類型、保有量等因素, 滿足當(dāng)?shù)仉妱?dòng)汽車發(fā)展的需要,為地方經(jīng)濟(jì)服 務(wù)。電動(dòng)汽車是指全部或部分由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車。其關(guān)鍵部件主要包括 動(dòng)力電池、電池管理系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、車身底盤等。目前主要有純電動(dòng)汽 車(BEV)、混合動(dòng)力汽車( HEV)、燃料電池電動(dòng)汽車( FCEV)以及外接充 電式混合動(dòng)力汽車( PHEV)。電動(dòng)汽車充電站采用的規(guī)劃模式可以因地制宜,如對(duì)滿足運(yùn)營(yíng)要求 的示范區(qū)用車,以及可利用固定停車場(chǎng)在夜間停運(yùn)時(shí)段進(jìn)行充電的集團(tuán)車 隊(duì)和社會(huì)車輛,可采用依地區(qū)“集中式、大規(guī)?!钡牟键c(diǎn)原則;對(duì)微型車 輛可采用 “分散式、小規(guī)模

5、”的布點(diǎn)原則。目前,電動(dòng)汽車電池能量密度低,續(xù)駛里程有限,因此,電動(dòng)汽車充電 站規(guī)模宜綜合考慮電動(dòng)汽車充電需求、 車輛的日均行駛里程和單位里程能 耗水平等因素,以及開(kāi)展相應(yīng)的商業(yè)活動(dòng)等要求。電動(dòng)汽車充電站規(guī)模的不同, 相應(yīng)的配套設(shè)施差異很大,為更好地指導(dǎo) 設(shè)計(jì)工作,本規(guī)范將電動(dòng)汽車充電站規(guī)模劃分為大型、中型和小型三類:1 大型充電站是指配電容量大于等于 500kVA,具備為各類乘用車、 商用車充電的能力,且充電設(shè)備數(shù)量不少于 10 臺(tái);中型充電站是指配電容量大于等于 100kVA,小于 500kVA,且充電 設(shè)備數(shù)量不少于 3 臺(tái);小型充電站是指配電容量小于 100kVA,且充電設(shè)備數(shù)量不少于

6、 3 臺(tái)。站址選擇充電站的總體規(guī)劃應(yīng)符合城鎮(zhèn)規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)的要求,并應(yīng)選在交通便 利的地方。如國(guó)家電網(wǎng)公司充電站建設(shè)指導(dǎo)意見(jiàn)的選址原則為:(1)充電站和電池更換站的站址可選擇在公共停車場(chǎng)等公共區(qū)域, 也可選擇在公司所屬營(yíng)業(yè)場(chǎng)所, 或公交、郵政等集團(tuán)車隊(duì)的專用停車區(qū)域; 交流充電樁建設(shè)可選擇在公共建筑(商場(chǎng)、辦公寫(xiě)字樓等)和住宅小區(qū)等 公共停車場(chǎng)或充電站內(nèi),也可選擇在公司營(yíng)業(yè)場(chǎng)所停車場(chǎng)。(2)充電設(shè)施的選址應(yīng)符合環(huán)境保護(hù)和防火安全的要求,對(duì)進(jìn)出線 走廊、給排水設(shè)施、防排洪設(shè)施、站內(nèi)外道路等合理布局、統(tǒng)籌安排,充 分利用就近的交通、消防、給排水及防排洪等公用設(shè)施。(3)選址中應(yīng)考慮電氣安全,并遠(yuǎn)離

7、易燃、易爆、污染等危險(xiǎn)源。(4)充電設(shè)施選址應(yīng)發(fā)揮電動(dòng)汽車應(yīng)用示范效應(yīng),加快社會(huì)公眾對(duì) 電動(dòng)汽車的接受。充電站站址宜靠近城市道路,便于車輛通行,不宜選在城市干道的交叉 路口和交通繁忙路段附近。本條文規(guī)定了充電站應(yīng)滿足環(huán)境保護(hù)和消防安全的要求。 充電站建(構(gòu)) 筑物廠房類別根據(jù)建設(shè)條件不同進(jìn)行劃分。小型充電站可直接由低壓供 電,建(構(gòu))筑物廠房類別為戊類;中型充電站或大型充電站的配電變壓 器宜選用干式變壓器,此時(shí),建(構(gòu))筑物廠房類別為丁類;當(dāng)選用油浸 變壓器時(shí),建(構(gòu))筑物廠房類別為丙類。充電站不應(yīng)靠近有潛在火災(zāi)或爆炸危險(xiǎn)的地方,在選址時(shí)應(yīng)充分考慮。 考慮綜合利用土地資源, 供公交電動(dòng)汽車使用

8、的專用充電站宜設(shè)置在公共 汽車樞紐站、專用停車場(chǎng)內(nèi)??偲矫娌贾靡话阋?guī)定本條明確了充電站的主要構(gòu)成以及在滿足總體規(guī)劃的前提下應(yīng)遵循的 主要設(shè)計(jì)原則。充電站一般包括站內(nèi)建筑、 站內(nèi)外行車道、 充電區(qū)、 臨時(shí)停車區(qū)及供 配電設(shè)施等, 根據(jù)充電站的規(guī)模不同略有差異,充電站的站內(nèi)外道路應(yīng)在 總圖布置時(shí)充分考慮。目前電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展仍處于初級(jí)階段, 電動(dòng)汽車的車型、 數(shù)量較少, 因此為電動(dòng)汽車提供能源供給的充電站布點(diǎn)合理的同時(shí), 建設(shè)規(guī)模宜預(yù)留 發(fā)展的可能性,充電站的場(chǎng)地布局、設(shè)計(jì)應(yīng)按最終規(guī)模整體考慮。對(duì)于選址于坡度較大地區(qū)的充電站, 在考慮車輛進(jìn)出車位時(shí)的安全順暢 以及車輛能夠平穩(wěn)停放的前提下,應(yīng)結(jié)合

9、地形進(jìn)行布置設(shè)計(jì),以減小土石 方工作量。必要時(shí)可考慮臺(tái)階式分層布置充電車位。充電設(shè)施及建筑布置 充電設(shè)備一般布置于充電車位旁邊或一端, 考慮充電機(jī)周邊設(shè)置防撞墩 (圍欄)的需要,同時(shí)為保證充電時(shí)操作人員的工作空間,充電設(shè)備與充 電車位邊界線應(yīng)保持足夠的距離,該尺寸不宜小于。在城市的繁華地段設(shè)置充電站時(shí),為節(jié)省土地費(fèi)用,在解決了充電安全 可靠性問(wèn)題的前提下,可將充電車位設(shè)計(jì)為立體車位, 以節(jié)省地面上的占 地面積。國(guó)家電網(wǎng)公司電動(dòng)汽車充電設(shè)施典型設(shè)計(jì)提出了 3 種立體充 電站的設(shè)計(jì)方案,供用地緊張地區(qū)建設(shè)充電站使用。供配電設(shè)備距充電設(shè)備之間的距離盡可能短,方便電纜引接,減小電纜 長(zhǎng)度,降低投資,同

10、時(shí)減少壓降損耗。大型充電站內(nèi)可設(shè)有包含監(jiān)控室、值班室、客戶休息室等功能用房的建 筑物,宜保證有人房間有好的朝向,同時(shí)便于運(yùn)行觀察,總平面布置配合 建筑設(shè)計(jì)應(yīng)盡量滿足此要求。道路為避免充電站內(nèi)行駛車輛相互干擾,要求從入口到出口至少設(shè)置雙車道,保證車輛通行順暢。入口和出口分開(kāi)設(shè)置,會(huì)為停車場(chǎng)內(nèi)部交通組織 提供極大方便,在條件允許時(shí)應(yīng)盡可能滿足此要求。在 GB50156汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范中相關(guān)規(guī)定的基礎(chǔ)上, 制定了充電站行車道的參數(shù)。雙列布置的充電車位,中間設(shè)雙車道的目的 是為了避免對(duì)側(cè)車輛進(jìn)出時(shí)相互干擾。如果站內(nèi)有消防車輛通行要求, 則道路寬度不應(yīng)小于 4m,轉(zhuǎn)彎半徑不 得小于 9m。進(jìn)

11、出站車輛行駛順暢是充電站建設(shè)的基本要求, 因此充電站的道路設(shè)置 需充分考慮與站外市政道路合理銜接。充電系統(tǒng)非車載充電機(jī) 例如:車輛蓄電池組采用 104節(jié)單體串聯(lián),單體電池最高電壓,裕度 系數(shù)取,則 Ur=*104*=, 應(yīng)選取充電機(jī)輸出電壓等級(jí)為 300V500V。例如:車輛蓄電池組最大允許持續(xù)充電電流為 120A,裕度系數(shù)取,則 Ir=*120A=144A, 應(yīng)選取充電機(jī)額定輸出電流為 160A。充電機(jī)具體功能要求參照 電動(dòng)汽車非車載傳導(dǎo)式充電機(jī)技術(shù)條件 NB/T 33001-2010。為了保證人員和設(shè)備的安全, 充電機(jī)必須具備緊急停機(jī)功能。 除本身具有手動(dòng)急停功能外,還應(yīng)在充電站內(nèi)建立緊急

12、停機(jī)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)區(qū) 域內(nèi)的遠(yuǎn)程緊急停機(jī)。緊急停機(jī)后充電機(jī)不應(yīng)自動(dòng)恢復(fù)充電,而應(yīng)該在確 認(rèn)危險(xiǎn)解除后,手動(dòng)恢復(fù)充電。在選擇充電機(jī)時(shí),應(yīng)特別注意充電接口的安全防護(hù)措施,包括防觸電, 防雨,防塵等。充電機(jī)與電池管理系統(tǒng)的通信是保證連接安全和充電安全的必要措施。 通信接口采用 CAN,這一點(diǎn)在業(yè)內(nèi)基本形成共識(shí)。目前,一些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)通信協(xié)議做出了規(guī)定,尚未達(dá)成完全統(tǒng)一,有待國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的出 臺(tái)。充電機(jī)的布置與安裝應(yīng)滿足安全性和便利性的要求。 除滿足本條的規(guī)定 外,還要根據(jù)充電站的整體布置因地制宜。交流充電樁當(dāng)前,國(guó)內(nèi)外主流電動(dòng)汽車生產(chǎn)廠商所生產(chǎn)的電動(dòng)汽車車載充電機(jī)的交 流供電電源主要采用單相 22

13、0V交流電壓,也有少數(shù)采用三相 380V交流供 電,車載充電機(jī)的功率一般在 3kW左右??紤]到電動(dòng)汽車當(dāng)前的應(yīng)用需要 及電動(dòng)汽車的發(fā)展趨勢(shì), 確定交流充電樁供電電源采用單相 220V或者三相 380V交流電壓,額定電流不大于 32A。本條提出了交流充電樁在結(jié)構(gòu)和功能上的要求:交流充電樁具有外部手動(dòng)設(shè)置參數(shù)和實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制的功能和界面,并能顯示各種運(yùn)行狀態(tài)和相關(guān)信息,包括運(yùn)行狀態(tài)、充電電量、計(jì)費(fèi)信息 等,以方便使用者操作。為了保證充電過(guò)程中操作者、電動(dòng)汽車及動(dòng)力電池的安全,交流充 電樁應(yīng)具備急停開(kāi)關(guān),并具有過(guò)負(fù)荷保護(hù)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)、自檢及 故障報(bào)警等保護(hù)功能。交流充電樁配置交流電能表以及 I

14、C卡讀卡裝置, 從而實(shí)現(xiàn)交流充電 樁的充電控制及充電計(jì)量計(jì)費(fèi)功能。交流充電樁將來(lái)是一種可廣泛布點(diǎn)的電動(dòng)汽車充電設(shè)施, 交流充電樁具 備與上級(jí)監(jiān)控管理系統(tǒng)的通信接口,可方便上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)的集中統(tǒng)一管 理。本條提出了交流充電樁的安裝和布置要求:交流充電樁是一種高壓大功率的電力電子設(shè)備,為了使用安全,電 源進(jìn)線宜采用阻燃電纜及電纜護(hù)管, 并應(yīng)安裝具有漏電保護(hù)功能的空氣開(kāi) 關(guān)。交流充電樁采用單相 220V交流供電電源時(shí), 多臺(tái)交流充電樁的電源 接線應(yīng)考慮供電電源三相平衡,以免影響電網(wǎng)質(zhì)量。落地式充電樁安裝基礎(chǔ)離地高度要求主要考慮到充電樁的安全要 求,并參考加油站加油機(jī)的安裝要求設(shè)定。室外安裝的充電樁宜采

15、取必要的防雨和防塵措施, 有利于延長(zhǎng)設(shè)備 的使用壽命,方便充電操作。供配電系統(tǒng)本條文僅作原則性規(guī)定。電動(dòng)汽車充電站中斷供電后, 在政治上及對(duì)社會(huì)公共秩序的影響程 度,根據(jù)充電站的地位、服務(wù)的充電車輛等因素進(jìn)行綜合確定,經(jīng)濟(jì)損失 則主要取決于各用戶的承受能力。本條文根據(jù)原電力工業(yè)部令第 8 號(hào)供電營(yíng)業(yè)規(guī)則第二章第九條 內(nèi)容編制。充電站變配電裝置布置的一般要求。充電站配電系統(tǒng)的一般要求。中低壓配電系統(tǒng)一般采用單母線或單母線分段接線。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證 明,中低壓配電系統(tǒng),采用單母線接線或單母線分段接線,能夠滿足供電 可靠性要求。低壓斷路器具有短路保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)功能,可以帶負(fù)荷進(jìn)行投 切,其附件能實(shí)現(xiàn)模擬

16、量和開(kāi)關(guān)量的輸入和輸出。 為防止不同電源并聯(lián)運(yùn) 行,來(lái)自不同電源的低壓進(jìn)線斷路器之間以及進(jìn)線斷路器與分段斷路器之 間應(yīng)設(shè)機(jī)械閉鎖和電氣聯(lián)鎖裝置。低壓進(jìn)線斷路器選用具有三段保護(hù)功能和接地保護(hù)功能, 能滿足保 護(hù)動(dòng)作的選擇性要求。低壓進(jìn)線斷路器宜設(shè)置分勵(lì)脫扣裝置,便于電網(wǎng)企 業(yè)對(duì)充電站的統(tǒng)一調(diào)度管理, 據(jù)調(diào)查,近年來(lái)由于電力系統(tǒng)發(fā)生瞬間失壓, 造成大面積甩負(fù)荷的事例屢有發(fā)生, 主要配電變壓器低壓進(jìn)線側(cè)加裝了失 壓脫扣裝置,因此低壓進(jìn)線側(cè)不宜設(shè)置失壓脫扣裝置。對(duì)重要用電設(shè)備采用放射式供電,保證其供電可靠性,減少其他負(fù) 荷在故障或檢修的影響范圍。選用體積小、占地少、可靠性高的開(kāi)關(guān)柜是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),也符

17、合綠色 電網(wǎng)的理念。本條文參照電網(wǎng)企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中的基本要求。 采用有源功率因數(shù)校正裝置,其功率因數(shù)可達(dá)及以上,在功率因數(shù)滿 足要求時(shí),可不另設(shè)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置。配電線路銅導(dǎo)體具有耐腐蝕,抗老化,載流量大等特點(diǎn)。近年來(lái)在城市電網(wǎng) 建設(shè)與改造中,多采用銅芯電纜。與聚氯乙烯絕緣電纜相比,交聯(lián)聚乙烯 絕緣電纜具有線芯工作溫度高,載流量大的優(yōu)點(diǎn)?;诎踩\(yùn)行,三相回路選用五芯電纜、單相回路選用三芯電纜, N線與 PE線不共用。 考慮到諧波電流和低壓負(fù)荷不平衡等情況, 要求電纜 中性線截面與相線截面相同。為防止電纜在施工及運(yùn)行中可能出現(xiàn)的機(jī)械損傷或受到較大的壓 力,電力電纜宜采用鋼帶鎧裝。單芯電纜不應(yīng)采用

18、導(dǎo)磁性材料鎧裝,以避 免渦流損耗。為防止出現(xiàn)渦流損耗,需采取的技術(shù)措施。即單芯電纜不宜單根穿 鋼管敷設(shè),當(dāng)需要單根穿管時(shí),應(yīng)采用非導(dǎo)磁管材,也可采用經(jīng)過(guò)磁路分 隔處理的鋼管。電能質(zhì)量供電電壓偏差會(huì)直接影響到充電站為電動(dòng)汽車提供的充電電源電能質(zhì) 量,因此,必須對(duì)充電站用電設(shè)備端子處的電壓偏差進(jìn)行限制。充電站給 汽車充電一般分為三種方式:普通充電、快速充電、電池更換。普通充電 多為交流充電,對(duì)于用電容量較低(目前指標(biāo)還未明確)的交流充電機(jī), 輸入的額定電壓為 220V、50Hz 的單相交流電;對(duì)于容量較高的交流充電 機(jī),輸入的額定線電壓為 380V、50Hz 的三相交流電??焖俪潆姸酁橹绷?充電,

19、直流充電機(jī)輸入為額定線電壓 380V、50Hz 的三相交流電,輸出直 流電壓一般不超過(guò) 700V,輸出直流電流一般不超過(guò) 700A。對(duì)于充電樁充 電而言,按充電機(jī)放置模式的不同一般分為兩種方式:車載充電機(jī)充電和 非車載充電機(jī)充電。電源輸入電壓分為 380V 和 220V 為額定電壓兩種。以 上無(wú)論何種充電方式,所使用的充電設(shè)備都是一種充電裝置,按照現(xiàn)行國(guó) 家標(biāo)準(zhǔn) GB19826-2005 電力工程直流電源設(shè)備通用技術(shù)條件及安全要求 , 充電設(shè)備對(duì)供電電壓偏差的要求為 15%。我國(guó)對(duì)提供到用電設(shè)備電源端子的供電電壓偏差已經(jīng)設(shè)定了規(guī)定,滿 足現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50052的要求,即

20、正常運(yùn)行情 況下, 用電設(shè)備端子處電壓偏差允許值宜符合下列要求 :1 電動(dòng)機(jī)為 5%額定電壓。2 照明 : 一般工作場(chǎng)所為 5%額定電壓;當(dāng)工作場(chǎng)所遠(yuǎn)離變電所難以 滿足上述要求時(shí)可為 +5%,-10%額定電壓;應(yīng)急照明 , 道路照明和警衛(wèi)照明 等為+5%,-10%額定電壓。其他用電設(shè)備當(dāng)無(wú)特殊規(guī)定時(shí)為 5%額定電壓。因此,本條文根據(jù)以上分析, 對(duì)充電站的其他用電設(shè)備 (如照明設(shè)備、 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備)端子電壓偏差進(jìn)行了 5%額定電壓的規(guī)定。通過(guò)正確選擇供電元件和系統(tǒng)結(jié)構(gòu),就可以在一定程度上減少電壓偏 差。由于電網(wǎng)各點(diǎn)的電壓水平高低不一,合理選擇變壓器的變化 ( 如選 352%/的變比還是 2%/的

21、變比 ) 和電壓分接頭,即可將供配電系統(tǒng) 的電壓調(diào)整在合理的水平上。但這只能改變電壓水平而不能縮小偏差范 圍。供電元件的電壓損失與其阻抗成正比,在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí),減少變壓 級(jí)數(shù),增加線路截面,采用電纜供電,可以減少電壓損失,從而縮小電壓 偏差范圍。合理補(bǔ)償無(wú)功功率可以縮小電壓偏差范圍,若因過(guò)補(bǔ)償也是不合理 的。在三相四線制中,如三相負(fù)荷分布不均 (相線對(duì)中性線 ) ,將產(chǎn)生零序 電壓,使零點(diǎn)移位,一相電壓降低,另一相電壓升高,增大了電壓偏差。 電動(dòng)汽車充電機(jī)為非線性負(fù)荷 , 充電站中多個(gè)充電機(jī)一起充電中所產(chǎn)生 的電壓波動(dòng)和閃變,對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量具有一定的損害。根據(jù)充電站的充電 設(shè)備和用電設(shè)備的符

22、合特點(diǎn),由于不含有大型沖擊性設(shè)備,因此所產(chǎn)生的 電壓波動(dòng)和閃變比較小。但在電壓波動(dòng)和閃變超過(guò)限值的情況下,可以通 過(guò)采用動(dòng)態(tài)補(bǔ)償或調(diào)節(jié)裝置,可以直接對(duì)波動(dòng)電壓和電壓閃變進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ) 償或調(diào)解,以達(dá)到快速改善電壓的目的。動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置是在原靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置的基礎(chǔ)上,采用成熟、可 靠的晶閘管控制電抗器和固定電容器組,即 TCR+FC的典型結(jié)構(gòu),準(zhǔn)確迅 速地跟蹤電網(wǎng)或負(fù)荷的動(dòng)態(tài)波動(dòng),對(duì)變化的無(wú)功功率進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。動(dòng)態(tài) 無(wú)功補(bǔ)償裝置克服了傳統(tǒng)的靜態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置響應(yīng)速度慢及機(jī)械觸點(diǎn)經(jīng) 常燒損等缺點(diǎn),動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快 ( 小于 20ms),控制靈活,能進(jìn)行連續(xù)、 分相和近似線性的無(wú)功功率調(diào)節(jié),具有提高功率因

23、數(shù)、降低損耗、穩(wěn)定負(fù) 載電壓、增加變壓器帶載能力及抑制諧波等功能,從而保證電網(wǎng)的供電質(zhì) 量。另外,充電站用電容量過(guò)高,電壓波動(dòng)不能滿足限制要求時(shí),宜選用 更高電壓等級(jí)的電網(wǎng)供電;但在電壓波動(dòng)能滿足限制要求時(shí),應(yīng)選用一次 電壓較低的變壓器,有利于保證斷路器的頻繁操作性能。傳統(tǒng)的線性負(fù)載的電流 / 電壓只含有基波 (50Hz) ,沒(méi)有或只有極小的諧 波成分,而非線性負(fù)載會(huì)在電力系統(tǒng)中產(chǎn)生可觀的諧波。諧波與電力系統(tǒng)中基波疊加,造成波形的畸變, 畸變的程度取決于諧波電流的頻率和幅值。 非線性負(fù)載產(chǎn)生陡峭的脈沖型電流,而不是平滑的正弦波電流,這種脈沖 中的諧波電流引起電網(wǎng)電壓畸變,形成諧波分量,進(jìn)而導(dǎo)致

24、與電網(wǎng)相聯(lián)的 其它負(fù)載產(chǎn)生更多的諧波電流。非線性負(fù)載所產(chǎn)生的諧波電流會(huì)影響電力 系統(tǒng)的多個(gè)工作環(huán)節(jié),包括變壓器,中性線,還有電動(dòng)機(jī),發(fā)電機(jī)和電容 器等。諧波電流會(huì)導(dǎo)致變壓器,電動(dòng)機(jī)和備用發(fā)電機(jī)的運(yùn)行溫度(K 參數(shù) )嚴(yán)重升高。中性線上的過(guò)電流(由諧波和不平衡引起)不僅會(huì)使導(dǎo)線溫度 升高,造成絕緣損壞,而且會(huì)在三相變壓器線圈中產(chǎn)生環(huán)流,導(dǎo)致變壓器 過(guò)熱。無(wú)功補(bǔ)償電容器會(huì)因電網(wǎng)電壓諧波畸變而產(chǎn)生過(guò)熱,諧波將導(dǎo)致嚴(yán) 重過(guò)流;另外,電容器還會(huì)與電力系統(tǒng)中的電感性元件形成諧振電路,這 將導(dǎo)致電容器兩端的電壓明顯升高,引致嚴(yán)重故障。照明裝置的啟輝電容 器對(duì)于由高頻電流引起的過(guò)熱也是十分敏感的,啟輝電容器的

25、頻繁損壞顯 示了電網(wǎng)中存在諧波的影響。諧波還會(huì)引起配電線路的傳輸效率下降,損 耗增大,并干擾電力載波通訊系統(tǒng)的工作,如電能管理系統(tǒng)(EMS)和時(shí)鐘系統(tǒng)。而且,諧波還會(huì)使電力測(cè)量表計(jì),有功需量表和電度表的計(jì)量誤 差增大。充電站接入電網(wǎng)所注入的諧波電流和引起公共連接點(diǎn)電壓正弦畸變 率應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電能質(zhì)量 公用電網(wǎng)諧波 GB/T 14549 的規(guī)定。 在電力系統(tǒng)中對(duì)諧波的抑制主要有三個(gè)方面措施:(1)降低諧波源的諧波含量。如增加整流器的脈動(dòng)數(shù)、脈寬調(diào)制法、 三相整流變壓器采用 Y/ 或/Y 接線法。(2)在諧波源處吸收諧波電流。如按照無(wú)源濾波器、有源濾波器、 靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置、限制電容器投入量

26、等。(3)改善供電環(huán)境。如確保三相平衡、專門線路供電等。 在充電站中,可以采用以下若干措施來(lái)改善諧波:(1)通過(guò)增大單臺(tái)充電機(jī)的濾波電感來(lái)降低單臺(tái)充電機(jī)電流諧波總 畸變率量;( 2)采用功率因數(shù)校正手段( PFC)來(lái)抑制或消除諧波電流;( 3)采用 PWM整流器獲得直流母線電壓,為一臺(tái)或多臺(tái)充電機(jī)提供 直流輸入。(4)安裝濾波器以抑制諧波電流。(5)根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn),合理配置無(wú)功補(bǔ)償裝置,在用戶高峰負(fù)荷時(shí)使 變壓器高壓側(cè)功率因數(shù)不低于。充電站用電設(shè)備大多為三相用電,預(yù)計(jì)其對(duì)公用電網(wǎng)產(chǎn)生的三相電壓不 平衡度比較小,通常均可滿足現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的限值要求。但對(duì)于一些采用 低壓?jiǎn)蜗喑潆姍C(jī)的小容量充電站,可能

27、會(huì)產(chǎn)生三相電壓不平衡度超過(guò)限值 的問(wèn)題,可以考慮采用對(duì)三相負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整的辦法使之平衡,如將不對(duì)稱 負(fù)荷盡可能分散接到不同供電點(diǎn),避免集中連接造成不平衡度超標(biāo);或?qū)?不對(duì)稱負(fù)荷接到更高電壓等級(jí)上供電,使連接點(diǎn)短路容量足夠大;或采用 三相平衡化裝置來(lái)增加分相調(diào)節(jié)能力。計(jì)量系統(tǒng) 本條文將充電站的計(jì)量點(diǎn)設(shè)置分為兩類, 第一類為電力營(yíng)銷管理系統(tǒng)計(jì) 量,用于電網(wǎng)與充電站間的貿(mào)易結(jié)算;第二類為充電站充電服務(wù)計(jì)量,用 于充電站與電動(dòng)汽車使用者間的貿(mào)易結(jié)算。見(jiàn)附錄 A。充電計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)計(jì)量點(diǎn)電能表宜安裝在充電機(jī)或交流充電樁輸出端 與電動(dòng)汽車充電接口之間,電能表宜選用單相直流或交流電能表,準(zhǔn)確度 等級(jí)為 1 級(jí)。

28、直流電能計(jì)量裝置應(yīng)滿足直流電能表 JJG842-93 的要求。 采集終端宜采用以下功能,可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)增減:(1 )電能數(shù)據(jù)采集 終端從電能表中按設(shè)定的時(shí)間間隔 (1 60分鐘可設(shè)定 )讀取并存儲(chǔ)和 上傳總及各費(fèi)率正反向有功、四象限無(wú)功電能,電能量數(shù)據(jù)可存儲(chǔ) 12 個(gè) 月。(2 )測(cè)量數(shù)據(jù)采集 終端從電能表中按設(shè)定的時(shí)間間隔讀取并存儲(chǔ)和上傳電壓、電流、 功 率、功率因數(shù)等信息。(3 )負(fù)荷曲線記錄 通過(guò)定時(shí)抄讀電能表內(nèi)電能、電壓、電流、功率等數(shù)據(jù)在終端內(nèi)形成 負(fù)荷曲線記錄,抄讀時(shí)間間隔和內(nèi)容可設(shè)置。(4 )電能質(zhì)量合格率統(tǒng)計(jì) 按照設(shè)定的允許電壓上、下限,按月或抄表周期統(tǒng)計(jì)電壓合格率,可 保

29、存最近 12 個(gè)月統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。按設(shè)置的功率因數(shù)分段限值對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的功率 因數(shù)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì),記錄每日 / 月功率因數(shù)越限值發(fā)生在各區(qū)段的累計(jì)時(shí) 間。(5 )報(bào)警功能 可通過(guò)抄讀電能表內(nèi)事件記錄、 狀態(tài)字等信息進(jìn)行告警及主動(dòng)上傳報(bào) 警。充電站充電計(jì)量系統(tǒng)宜具有以下功能,可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)增減:運(yùn)行狀況管理(1)系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)終端、電能表以及通信信道等運(yùn)行情況,記錄故 障發(fā)生時(shí)間,故障現(xiàn)象等信息,并建立相應(yīng)的維護(hù)記錄。(2)系統(tǒng)可以以圖形方式實(shí)時(shí)顯示選擇監(jiān)測(cè)的終端、電表的運(yùn)行情 況。( 3)終端、電能表發(fā)生參數(shù)變更、時(shí)鐘超差或電能表故障等狀況時(shí), 按事件記錄要求記錄發(fā)生的時(shí)間和異常數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)查詢(1)系統(tǒng)

30、支持按照充電機(jī)、時(shí)段等查詢計(jì)量點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史日 數(shù)據(jù)、歷史月數(shù)據(jù)等。(2)系統(tǒng)支持表格、圖形(曲線、棒圖)的多種展現(xiàn)形式。電能量統(tǒng)計(jì)(1)電能量曲線數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 當(dāng)完成電能量示數(shù)曲線的入庫(kù)后, 根據(jù)電能量示數(shù)曲線計(jì)算電能量曲 線,并在數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行存儲(chǔ)。 當(dāng)發(fā)現(xiàn)電能量示數(shù)曲線或電能量曲線異常時(shí), 生成相關(guān)的告警事件。(2)日電能量統(tǒng)計(jì)(總、各費(fèi)率) 當(dāng)完成日電能量示值 (總、各費(fèi)率) 入庫(kù)后,根據(jù)日電能量示值 (總、 各費(fèi)率)計(jì)算日總電能量(總、各費(fèi)率) 。當(dāng)發(fā)現(xiàn)電能量示值或日總電能 量數(shù)據(jù)異常時(shí),生成相關(guān)的告警事件。(3)月電能量統(tǒng)計(jì)(總、各費(fèi)率) 當(dāng)完成月電能量示值 (總、各費(fèi)率) 入庫(kù)后,

31、根據(jù)月電能量示值 (總、 各費(fèi)率)計(jì)算日總電能量(總、各費(fèi)率) 。當(dāng)發(fā)現(xiàn)電能量示值或月總電能 量數(shù)據(jù)異常時(shí),生成相關(guān)的告警事件。(4)用電量匯總 按照時(shí)間要素(日、月、年、任意時(shí)段)將計(jì)算對(duì)象(全站、充電機(jī) 等)統(tǒng)計(jì)總用電量、費(fèi)率時(shí)段電量。電能質(zhì)量分析(1)電壓越限統(tǒng)計(jì) 統(tǒng)計(jì)電壓越上、下限時(shí)間,計(jì)算超上限率、超下限率、電壓合格率, 生成相關(guān)的合格率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。(2)功率因數(shù)越限統(tǒng)計(jì) 設(shè)定相應(yīng)的功率因數(shù)分段定值, 統(tǒng)計(jì)各分段定值內(nèi)的時(shí)間;統(tǒng)計(jì)指定 時(shí)間段內(nèi)的功率因數(shù)最大值、最小值。(3)諧波越限統(tǒng)計(jì) 統(tǒng)計(jì)電流總及各次諧波電流日最大值及發(fā)生時(shí)間, 統(tǒng)計(jì)電壓總及各次 諧波電壓含有率及總畸變率日最大值及

32、發(fā)生時(shí)間, 以及電流電壓諧波日統(tǒng) 計(jì)數(shù)據(jù),并可對(duì)諧波異常事件進(jìn)行查詢和告警。日常業(yè)務(wù)(1)輸入/ 修改表碼(2)人工錄入電量(3)換表/更換 CT(4)修改常用表計(jì)參數(shù)監(jiān)控及通信系統(tǒng) 系統(tǒng)構(gòu)成 本條文參考了國(guó)家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) Q/GDW488-2010的相關(guān)內(nèi)容, 規(guī)范 對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、硬件構(gòu)成、網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)配置原則進(jìn)行 了規(guī)定。對(duì)于大中型充電站, 監(jiān)控系統(tǒng)由站控層、 間隔層及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)成。 小 型充電站可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行簡(jiǎn)化,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)化為單網(wǎng)。由于充電站監(jiān)控系統(tǒng)的上級(jí)監(jiān)控管理系統(tǒng)可能涉及到運(yùn)營(yíng)、 調(diào)度等層 面,目前尚沒(méi)有相關(guān)文件對(duì)其給出明確規(guī)定,因此,本標(biāo)準(zhǔn)將監(jiān)控系統(tǒng)定

33、 義為站級(jí)監(jiān)控系統(tǒng),整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)由站控層、間隔層及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)成。充電站監(jiān)控后臺(tái)主要完成采集、 處理、存儲(chǔ)來(lái)自充電機(jī)及配電系統(tǒng)監(jiān) 控的數(shù)據(jù),提供圖形化人機(jī)界面及語(yǔ)音報(bào)警功能, 完成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)展現(xiàn)及 下發(fā)控制命令,用以監(jiān)控充電機(jī)及配電系統(tǒng)的運(yùn)行;除配電站監(jiān)控 SCADA 功能外,還提供針對(duì)充電站的諸如智能負(fù)荷調(diào)控等高級(jí)應(yīng)用功能,為充電 站安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供保障手段。充電監(jiān)控系統(tǒng) 本條文參考了國(guó)家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) Q/GDW488-2010的相關(guān)內(nèi)容, 充電 監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有的功能包括數(shù)據(jù)采集功能、控制調(diào)節(jié)功能、數(shù)據(jù)處理與存 儲(chǔ)、事件記錄、報(bào)警處理、電池充電信息管理、用戶管理和權(quán)限管理、報(bào) 表管

34、理與打印功能、可擴(kuò)展性、對(duì)時(shí)等。供電監(jiān)控系統(tǒng) 本條文參考了國(guó)家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) Q/GDW488-2010的相關(guān)內(nèi)容, 供電 監(jiān)控系統(tǒng)除應(yīng)滿足本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外, 亦應(yīng)符合現(xiàn)有的變配電自動(dòng)化系統(tǒng)的 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。配電系統(tǒng)監(jiān)控分為保護(hù)和測(cè)控兩個(gè)部分。 根據(jù)配電系統(tǒng)一次方案的不同 和對(duì)配電系統(tǒng)自動(dòng)化程度要求的不同,推薦兩個(gè)典型配置方案。方案一:主要用于 10kV 側(cè)開(kāi)關(guān)為真空斷路器且自動(dòng)化程度要求較高的充電站采用。(1)保護(hù)部分:進(jìn)線變配微機(jī)保護(hù),具備三段式過(guò)流保護(hù)、過(guò)負(fù)荷 保護(hù)、低壓側(cè)零序電流保護(hù)、超溫告警或跳閘、低壓保護(hù)等保護(hù)功能:開(kāi) 關(guān)采用開(kāi)關(guān)自帶的過(guò)流保護(hù)功能。(2)測(cè)控部分:具備配電系統(tǒng)各間隔的

35、電流電壓等電氣參數(shù)的遙測(cè) 功能、開(kāi)關(guān)位置的遙信功能以及重要開(kāi)關(guān) (10kV 開(kāi)關(guān)、進(jìn)線開(kāi)關(guān)和聯(lián)絡(luò)線 開(kāi)關(guān))的遙控功能。另外,為了提高配電系統(tǒng)的自動(dòng)化程度, 實(shí)現(xiàn)配電站無(wú)人或少人值班, 在側(cè)配置分段備自投裝置。在其中一路電源失電的情況下,備自投裝置可 以快速將聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)合上,提高充電站供電的可靠性。方案二:主要用于 10kV 側(cè)開(kāi)關(guān)為負(fù)荷開(kāi)關(guān), 造價(jià)較低的充電站采用。 (1)保護(hù)部分:進(jìn)線變開(kāi)關(guān)用熔斷器保護(hù);開(kāi)關(guān)采用開(kāi)關(guān)自帶的過(guò) 流保護(hù)功能。(2)測(cè)控部分:具備配電系統(tǒng)各間隔的電流電壓等電氣參數(shù)的遙測(cè) 功能、開(kāi)關(guān)位置的遙信功能以及重要開(kāi)關(guān) (10kV 開(kāi)關(guān)、進(jìn)線開(kāi)關(guān)和聯(lián)絡(luò)線 開(kāi)關(guān))的遙控功能。不配

36、置分段備自投裝置。 在其中一路電源失電的情況下, 需要人工將 聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)合上。安防監(jiān)控系統(tǒng)本條文參考了國(guó)家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) Q/GDW488-2010的相關(guān)內(nèi)容, 安全 防范系統(tǒng)一般包括入侵報(bào)警系統(tǒng)、 視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)、 出入口控制系統(tǒng)等。 對(duì)于電動(dòng)汽車充電站,應(yīng)設(shè)置包括以上三種子系統(tǒng)的安防監(jiān)控系統(tǒng),但防 護(hù)級(jí)別、防護(hù)深度,如監(jiān)控?cái)z像機(jī)的監(jiān)控目標(biāo)、監(jiān)控區(qū)域、入侵探測(cè)器的 安裝位置、探測(cè)范圍、探測(cè)手段、報(bào)警方式,以及出入口控制設(shè)備的安裝 位置、通行對(duì)象、通行時(shí)間等應(yīng)根據(jù)充電站的重要等級(jí)以及安全管理要求 來(lái)進(jìn)行設(shè)置。對(duì)于中小型充電站,可簡(jiǎn)化安防監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì),采用物防、 人防,技防相結(jié)合的方式。對(duì)于在

37、住宅小區(qū)或商業(yè)大廈建設(shè)的小型充電站, 充電站監(jiān)控系統(tǒng)中可 不配置安防監(jiān)控系統(tǒng)及配電監(jiān)控系統(tǒng),且網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)化為單網(wǎng)。 出于安全管理考慮,在充電站的充電區(qū)、 營(yíng)業(yè)窗口等位置宜設(shè)置監(jiān)控?cái)z 像機(jī)。根據(jù)安全管理要求, 在充電站供電區(qū)、 監(jiān)控室等位置宜設(shè)置入侵探測(cè)器。 小型充電站可以不設(shè)置。根據(jù)安全管理要求,在充電站出入口等位置宜設(shè)置出入口控制設(shè)備。小 型充電站可以不設(shè)置。通信系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)與各類上級(jí)監(jiān)控管理系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)的需要, 充電站監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)預(yù) 留以太網(wǎng)或無(wú)線公網(wǎng)接口,以利于監(jiān)控系統(tǒng)的擴(kuò)充和預(yù)留數(shù)據(jù)傳送通道。土建 建筑物 本條文闡述了充電站建筑設(shè)計(jì)的基本原則,將“資源節(jié)約、環(huán)境友好” 落實(shí)到每一項(xiàng)工程中,做好建筑節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材工作??紤]到充 電站的普遍性和易于標(biāo)識(shí),充電站內(nèi)建筑應(yīng)按工業(yè)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),宜統(tǒng)一 型式。由于站內(nèi)的建筑物、 構(gòu)筑物較少,功能比較簡(jiǎn)單, 出于經(jīng)濟(jì)性

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