克服日益增长的电动汽车在配电网上的足迹所带来的挑战
这就引出了我们现在面临的挑战。随着电动汽车接近经济负担能力的临界点并开始普及，我们必须迅速将快速充电站整合到电网中，为所有这些车辆提供电力。目前，无论是在电网边缘水平还是在大规模系统水平上，都没有适当的控制措施可以最大限度地减少拥塞或抵消峰值需求。配电系统运营商(dso)必须跟上车队运营商的需求，以支持支持电动汽车所需的基础设施。这些电动汽车充电器是分布式能源(DERs)的一种，也可用于将电力输出回电网。目前，据估计，大约96%的电动汽车充电是在家里或工作场所进行的［1］，这凸显了当前的问题。
根据国家可再生能源实验室(NREL)电气化未来研究是对美国所有经济部门广泛电气化影响的全面分析，到2050年，电动汽车在电力需求高峰期间的能源使用量可能会增加33%，这已经是一天中供电成本最高的时期。[2]预计车队运营商将开始容纳中型和重型车辆的充电负荷(公共汽车、送货车辆等)，这将超出现有电网运营的限制。
不断增加的需求给配电网带来了两大挑战。首先，电压下降和变压器和电缆的热过载，这也会对故障电流水平和网络产生影响。［3］其次，在配电系统中区分故障电流和过载电流是一个全新的复杂问题。{4]
配电馈线一般采用径向设计配置，对故障电流的单向流动设置过流保护方案。另一方面，分布式电源引入了双向潮流，这可能导致两个方向的故障电流。当分布式电源注入配电系统时，针对单向流动设计的保护方案无法提供足够的保护协调。［3］
为了解决这个问题，保护和协调研究产生的具体保护方案可以在一些经典和新颖的方法中得到利用。这些方法通常用于实现自适应或静态保护方案，包括配电网的主和备用继电保护。自适应技术涉及动态设置(微处理器继电器上的组设置)并且会调整，而静态设置是固定的(机电)并且不会根据由于添加der而变化的故障电流限制进行调整。通常，自适应保护方案包括在故障状态下与der串联放置故障限流器以阻断故障电流。
从车队运营商的角度来看，国家可再生能源实验室(NREL)与其他行业领导者合作，参与了基于宽带隙半导体等先进材料的新型功率转换硬件的开发，以及适合在线调度和实时控制的新型控制器和算法。［3］在电网容量市场中，车队运营商利用在线调度功能并引入改进的收费方案是有价值的，其主要目标是避免能量不平衡。通常，更准确的数据提供给车队运营商，以实现这一目标。越来越多的机器学习算法已经被开发出来，以支持最佳的车队充电计划，允许车队运营商根据效用和风险分析来判断是否需要重新安排充电计划。［3］通过使用线性规划算法技术，车队运营商可以确定聚合的电动汽车充电配置文件。在实时控制方面，可以假设电动汽车按照计划充电;但是，如果电网的正常技术操作受到影响，则可以使用DSO操作来覆盖船队运营商的管理，例如使用减载方案［3］在这种情况下，船队运营商和海上保安处之间的协调至关重要。
为了满足未来电动汽车对配电网的需求，需要进行大量的准备、规划和妥协。这将涉及在车辆与电网整合中发挥作用的所有利益相关者的参与，包括dso、DER运营商和具有车辆到电网能力的电动汽车的所有者。不这样做的代价将意味着配电网的不稳定，导致不正确的保护方案，从电网中孤立的分布式电源，最终导致商业和住宅用户的停电。我们可以走在前面，避开电动汽车危险区。答案很简单:实现新的保护和控制方案，并在电网层面改进现有方案。我们可以帮忙!
1电动汽车充电基础设施的技术和设计指南- #CleanTechnica报告，《清洁技术》，2019年2月16日出版，https://cleantechnica.com/2019/02/16/technical-design-guidelines-for-ev-charging-infrastructure-cleantechnica-report/
2“电网协调为电动汽车的灵活性开辟道路”，国家可再生能源实验室，2020年8月4日发布
3.胡俊杰，游，施，林德，莫滕，Østergaard, Jacob，“配电网中电动汽车协调充电预防拥堵”，IEEE期刊与杂志2014年3月
马库斯Bewayo
电力分配专家，智能电网和资产管理
Marcus是一位经验丰富的配电专家，拥有超过15年的电气工程经验，专门服务于配电行业的电气设计，现场工程和系统调试市场。在PPL、PEPCO、PSE&G和NJ Transit的牵引电力系统项目中，项目角色涉及SCADA、继电器系统、保护和控制，并熟悉许多配电和变电站设备的oem。他的经验还包括OSI/PI数据收集系统、通信基础设施以及NERC-PRC和NERC-CIP v6合规性审查。作为Hatch智能电网和资产管理业务部门的一部分，Marcus专注于扩展电网现代化，资产管理能力，并为客户成功交付此类项目。