QGDW 11856-2018 电动汽车充换电设施接入配电网设计规范

1、ICS 29. 240Q/GDW国家电网有限公司企业标准Q/GDW 118562018电动汽车充换电设施接入配电网设计规范The design guide of EV charging /battery swap infrastructure interconnected todistribution network2019-12-31 实施2019-12-31 发布国家电网有限公司Q/GDW 118562018库七七提供下载目 次ttfs II1醐12规范性引用文件13 术语和定义24 基本规定25 一次系统设计26 二次系统设计6刪删8I库七七提供下载Q/GDW 118562018为规范国

2、家电网有限公司电动汽车充换电设施接入配电网工程的设计工作，提高设计质量，制定本 标准。本标准由国家电网有限公司发展策划部提出并解释。本标准由国家电网有限公司科技部归口。本标准起草单位：国网经济技术研究院有限公司、浙江华云电力工程设计咨询公司、北京电力经济 技术研究院有限公司、国网山西省电力公司经济技术研究院、国核电力规划设计研究院有限公司、国网 上海市电力公司经济技术研究院、中国能源建设集团江苏省电力设计有限公司、国网河南省电力公司郑 州供电公司、国网河南省电力公司经济技术研究院、上海电力设计院有限公司。本标准主要起草人：吴志力、张红斌、谷毅、王雅丽、刘思革、冯明灿、王旭阳、金强、徐涛、朱 勇

3、、贡晓旭、贺国伟、高丹丹、刘应梅、李诺涵、强芸、邢洁、白由柯、邢亚虹、申泽渊、赵海波、张 知、李宁、曲丽雯、白桦、徐世泽、李海龙、倪彦睁、张瞾、秦华、王旗、程栋、杨露露、庄培玲、马 唯婧、杨卓、梁海生、张鸿雁、刘红丽、李秋燕。本标准首次发布。本标准在执行过程中的意见或建议反馈至国家电网有限公司科技部。II库七七提供下载Q/GDW 118562018电动汽车充换电设施接入配电网设计规范1范围本标准规定了电动汽车充换电设施接入10kV及以下电压等级配电网设计应遵循的一般设计原则和 技术要求。本标准适用于国家电网有限公司经营区域内新建、改（扩）建的电动汽车充换电设施接入10kV及 以下配电网设计。2

4、规范性引用文件电能质量供电电压偏差 电能质量电压波动和闪变 继电保护和安全自动装置技术规程 电能质量公用电网谐波电能质量三相电压不平衡下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 156标准电压1232512326142851454915543GB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB 20052三相配电变压器能效限定值及能效等级GB/T 22239信息安全技术信息系统安全等级保护基本要求GB/T 29317电动汽车充换电设施术语电能计量装置技术管理规程3kV110kV电网

5、继电保护装置运行整定规程中低压配电网改造技术导则多功能电能表通信协议电能量计量系统设计技术规程电力系统无功补偿配置技术原则国家电网公司信息化“SG186”工程安全防护总体方案 :智能电能表功能规范单相智能电能表技术规范电力用户用电信息采集系统技术规范配电网规划设计技术导则三相智能电能表技术规范GB 509662014电动汽车充电站设计规范DL/T 448DL/T 584DL/T 599DL/T 645DL/T 5202Q/GDW 2121354136413741738182711178电动汽车充换电设施接入电网技术规范11184配电自动化规划设计技术导则11413信息安全技术信息系统安全等级保

6、护基本要求Q/GDW 594Q/GDWQ/GDWQ/GDWQ/GDWQ/GDWQ/GDWQ/GDWQ/GDW国家发展和改革委员会2014年第14号令电力监控系统安全防护规定国能安全2015） 36号文电力监控系统安全防护总体方案等安全防护和评估规范库七七提供下载Q/GDW 1185620183术语和定义GB/T 29317界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3. 1充换电设施 charg i ng/battery swap i nf rastructure为电动汽车提供电能的相关设施的总称，一般包括充电站、电池更换站、电池配送中心、集中或分 散布置的交流充电桩等。3. 2充电设备 charg

7、ing equipment与电动汽车或动力蓄电池相连接，并为其提供电能的设备，一般包括车载充电机、非车载充电机、 交流充电桩等设备。GB 509662014,定义2. 1.43. 3充电站 EV charging station采用整车充电模式为电动汽车提供电能的场所，应包括3台及以上电动汽车充电设备（至少有1台非 车载充电机），以及相关供电设备、监控设备等配套设备。以下简称充电站。GB 509662014,定义2. 1. 23.4充换电站 chargi ng and battery swap stat i on同时可为电动汽车提供整车充电服务和电池更换服务的场所。3.5接入点 po i nt

8、 of common coup I i ng电动汽车充换电设施接入配电网的连接处。Q/GDW 11178,定义3. 94基本规定4.1电动汽车充换电设施接入配电网设计应遵循资源节约、环境友好、安全可靠原则，设计中应积极 采用新技术、新材料、新工艺。4.2电动汽车充换电设施接入配电网所需线路走廊、地下通道、配电站址等供电设施用地应纳入城乡 总体规划，与配电网规划相协调。4.3充换电设施作为普通用户采用单回路供电；具有重大政治、经济、安全影响的充换电设施，中断 供电将对公共交通造成较大影响或影响重要单位正常工作的充换电设施，可作为二级重要用户，采用双 回路供电。5 次系统设计5. 1 一般原则5.

9、 1. 1充换电设施接入电网应符合Q/GDW 1738的有关要求，应充分考虑接入点的供电能力，便于电源 线路的引入，保障电网安全和电动汽车的电能供给。5.1.2充换电站宜装设电能质量监测及治理设备或预留设备安装位置。充换电站接入公用电网时，其 接入点的功率因数、谐波、电压波动等，应满足现行国家、行业标准的有关规定，必要时应开展电能质 量影响相关专题研究。5.1.3供电线路应有较强的适应性，导线截面宜按终期充电设施容量一次选定。库七七提供下载Q/GDW 1185620185. 1.4充电机（桩）的功率因数应达0.9以上，充电机（桩）的同时系数宜选用0.65以上。5. 2充换电设施负荷计算 5.2

10、. 1单台充电机（桩）的输入容量按公式（1）计算。S= p（1）r/cos（p式中：S 单台充电机（桩）的输入容量（kVA）；p单台充电机（桩）的输出功率（kW）；C0S充电机（桩）的功率因数；”充电机（桩）的效率。5. 2.2由多台充电机（桩）组成的充电设备输入容量按公式（2）计算：-n -S=KS,=1 （2） ,=1 % cos cpt式中：S 充电机（桩）的输入总容量（kVA）；K 充电机（桩）的同时系数。n 充电机（桩）的数目；第/台充电机（桩）的输入容量（kVA）；Pt第/台充电机（桩）的输出功率（kW）；cos仍.第z台充电机（桩）的功率因数；7,第台充电机（桩）的效率。5.3充

11、换电设施配电变压器容量计算充换电设施配电变压器总容量按公式（3）计算：= （5 + S2） /（3）式中：充换电设施的配电变压器总容量（kVA）。交直流充电机（桩）的总容量（kVA）。S2除交直流充电机（桩）外的其他负荷容量（kVA）。其中，对于充电站包括监控、照明、空 调和办公等用电负荷；对于换电站包括电池更换设备、监控、照明、空调和办公等用电负荷。 P配电变压器正常方式下允许的最大负载率（%）。5.4接入电压等级及接入点的确定5.4. 1接入电网电压等级充换电设施所选择的标称电压应符合GB 156的要求。并网电压等级应根据充换电设施的负荷，经 过技术经济比较后确定。接入电压等级一般可参照表

12、1确定。当供电半径超过本级电压规定时，应采用 高一级电压供电。3库七七提供下载Q/GDW 118562018表1充换电设施接入电压等级推荐表充换电设施负荷电压等级10kW及以下单相设备220VlOOkW及以下380VlOOkW以上10kV5.4.2接入点充换电设施接入点的选择应根据其电压等级及电网情况确定，具体见表2。表2充换电设施接入点选择推荐表电压等级接入点220V低压电缆分支箱、配电箱380V低压电缆分支箱、配电箱、配电变压器低压母线10kV变电站、开关站、环网柜(箱)、架空线5. 5电气主接线5.5.1电气主接线方式应根据规划充电容量、分期建设情况、当地负荷情况、接入电压等级、设备特

13、点和出线回路数等条件，通过技术经济分析比较后确定。5.5.2主接线选择宜采用如下方式：a) 220/380V电压等级采用单母线或单母线分段接线；b) 10kV电压等级采用单元、单母线或单母线分段接线。5.6主要设备选择5. 6. 1变压器充换电设施接入配电网工程变压器的选择满足以下要求：a) 变压器的节能标准应符合GB 20052的相关要求，建筑物非独立式或地下配电室应采用干式变 压器；b) 变压器额定变比宜采用10kV士2X2.5%/0.4kV，接线组别宜采用Dynll。5.6.2断路器充换电设施接入配电网工程断路器的选择满足以下要求：a) 应选择易操作、可闭锁的断路器，并根据短路电流水平选

14、择设备开断能力，且留有一定裕度;b) 10kV断路器宜选用真空断路器；c) 220/380V断路器宜选用微型、塑壳式或框架断路器，断路器额定工作电流630A及以下时可采 用普通塑壳断路器；断路器额定工作电流630A以上时宜采用框架断路器。5. 6.3配电线路充换电设施接入配电网工程配电线路的选择满足以下要求：a) 10kV电力电缆宜选用铜芯交联聚乙烯绝缘类型，低压电力电缆宜选用铜芯交联聚乙烯绝缘类 型，户外敷设也可选用铜芯聚氯乙烯绝缘类型；Q/GDW 118562018b）低压三相回路宜选用五芯电缆，其外护套宜采用钢带铠装，单相回路宜选用三芯电缆，且电缆中性线截面应与相线截面相同。5.7电能质

15、量5. 7. 1无功补偿充换电设施接入应满足Q/GDW 212的要求。充换电设施接入10kV电网，接入点的功率因数应不低于 0.95,不能满足要求的，充换电设施侧应安装就地无功补偿装置。5. 7.2谐波a）充换电设施接入公共电网，接入点的谐波电压限值（相电压）要求应符合GB/T 14549规定， 满足表3的要求。表3公共电网谐波电压（相电压）限值电网标称电压kV电压总谐波畸变率各次谐波电压含有率奇次偶次0. 385.04.02.0104.03.21. 6b）充换电设施接入公共电网，接入点的谐波电流允许值应符合GB/T 14549规定，满足表4的要求。表4注入接入点的谐波电流允许值标称电压kV基

16、准短路容量MVA谐波次数对应谐波电流允许值，A23456789101112130. 381078623962264419211628132410100262013208. 5156.46.85. 19. 34.37.9标称电压kV基准短路容量MVA谐波次数对应谐波电流允许值，A1415161718192021222324250. 381011129.7188.6167.88.97. 1146.512101003. 74. 13. 26.02.85.42.62.92. 34.52. 14. 15. 7. 3电压偏差充换电设施接入公共电网，接入点的电压偏差限值应符合GB/T 12325的有关规定。

17、10kV及以下三 相接入点电压偏差不超过标称电压的7%; 220V单相接入点电压偏差不超过标称电压的+ 7%与-10%o5. 7. 4电压波动充换电设施接入公共电网，接入点的电压波动限值应符合GB/T 12326的有关规定。5. 7. 5电压不平衡度充换电设施接入公共电网，接入点的三相电压不平衡允许限值应符合GB/T 15543的有关规定。其中 由充换电设施接入引起的接入点三相电压不平衡度不应超过1.3%,短时不超过2.6%。5Q/GDW 1185620186二次系统设计6. 1 一般原则6.1.1电动汽车充换电设施接入点的继电保护配置应以确保公用电网可靠性、保障人身安全为原则， 兼顾电动汽车

18、充换电设施的运行方式，并应符合GB/T 14285、DL/T 584及DL/T 599的要求。6. 1.2在配电自动化己实施或规划实施区域，电动汽车充换电设施的接入设备应满足Q/GDW 11184的 要求。6.1.3电动汽车充换电设施接入点的信息宜根据业务接入需求接入相关信息系统，信息接入时应遵循 可靠、实用、扩容方便和经济的原则，符合电网调度运行管理的规定，满足配电网通信网络传输容量、 传输速率以及传输通信安全加密、认证的要求。6.2系统继电保护及自动装置6. 2. 1电动汽车充换电设施接入10kV配电网时，进线断路器应配置电流速断保护与方向过流保护，根 据运行方式确定保护动作方向指向，接地

19、保护应根据10kV系统接地方式配置，满足GB/T 14285的要求。6. 2. 2电动汽车充换电设施接入220/380V配电网时，进线断路器应配置短路、过流保护和剩余电流保 护，同时应具备欠压脱扣功能。6.2.3根据供电可靠性要求，重要充换电设施的供电线路可配置自动投切装置或备自投装置。6.3通信及自动化6. 3. 1通信通道的设计符合下列要求：a) 应根据电动汽车充换电设施的规模、电压等级、运营模式、接入方式等，提出通道要求；b) 电动汽车充换电设施的信息在配电网中的传输方式可根据充换电设施的重要性，采用单环网/ 双环网、单通道/双通道。6.3.2应根据当地电力系统通信网现状，充分考虑信息传

20、输的可靠性和安全性要求，兼顾投资的经济 性和运行的灵活性，为满足电动汽车充换电设施的通信接入需求，因地制宜选择下列通信方式：a) 采用光纤通信方式。根据电动汽车充换电设施接入方案，结合本地电网整体通信网络规划， 合理选择以太网无源光网络或工业以太网技术组网。b) 采用电力线载波通信方式。当不具备敷设光缆条件或敷设光缆成本较高时，可选用电力线载 波通信方式作为光纤通信的有效补充，且优先选择可靠性较高的宽带电力线载波技术。c) 采用无线通信方式。当电动汽车充换电设施布点范围广、被测点多且分散时，可采用无线通 信方式。采用无线专网应按照Q/GDW 11803.2相关规定，采取相应的安全措施；采用无线

21、公 网应按照GB 22239的规定采取可靠的安全隔离和认证措施，同时应满足Q/GDW 11413的相 关规定支持用户优先级管理。6. 3. 3电动汽车充换电设施的运行信息应接入配电自动化系统，接入10kV配电网时应通过配电终端 直接接入。接入220/380V配电网时应通过智能配变终端等方式接入配电自动化系统，应具备与智能配 变终端数据交互功能，将充换电设施运行信息上送至智能配变终端，并接收有效充电控制策略。接入信 息应至少包括接入设备的电压、电流、电量、功率因数、开关状态等。6.3.4电动汽车充换电设施接入配电网的信息安全防护应符合GB/T 22239国家发展和改革委员会 2014年14号令、

22、国能安全2015) 36号文及Q/GDW 594的规定，应配置符合配电自动化安全防护体 系要求的安全加密芯片。6. 4计量与测量6库七七提供下载Q/GDW 1185620186. 4.1充换电设施接入配电网应在接入点装设计量电能表，计量电能表原则上设置在产权分界点。若 产权分界处不适宜安装，则由充换电设施业主与电网企业协商确定计量点，变压器(如有)的有功、无 功损耗和线路损失的计费应按公司相关标准执行或由双方协商确定。6. 4. 2计量配置应满足DL/T 5202的要求，计量装置的技术性能应符合DL/T 448规定。根据不同电压 等级，采用以下计量方式：a) 以220V电压等级接入配电网的充电

23、设施，宜配置单套单相电能表，技术性能应符合Q/GDW 1364的要求，功能应符合Q/GDW 1354的要求，电能表通信协议符合DL/T 645要求；b) 以380V电压等级接入配电网的充电设施，宜配置单套三相电能表，技术性能应符合Q/GDW 1827的要求，功能应符合Q/GDW 1354的要求，电能表通信协议符合DL/T 645要求；c) 以10kV电压等级接入配电网的充电设施，宜安装同型号、同规格的主、副智能电能表，电能 表技术性能符合Q/GDW 1827及Q/GDW 1354的要求，电能表通信协议符合DL/T 645要求。6. 4.3计量用电流、电压互感器的设计符合下列要求：a) 以10k

24、V电压等级接入配电网时，计量采用独立的二次绕组，不得接入与电能计量无关的设备;b) 电能计量装置应配置专用的整体式电能计量柜(箱)，电流、电压互感器宜在一个柜内，在 电流、电压互感器分柜的情况下，电能表应安装在电流互感器柜内；c) 充换电设施接入系统的计量用电流、电压互感器精度要求、接线方式及其他技术要求应符合 DL/T 448的要求。6. 4. 4充换电设施接入系统的电能量采集终端应符合Q/GDW 1374的要求。Q/GDW 118562018电动汽车充换电设施接入配电网设计规范#库七七提供下载Q/GDW 118562018目 次1 _髒102 编制主要原则103 与其他标准文件的关系104

25、主要工作过程105标准结构和内容106条文说明118库七七提供下载Q/GDW 118562018 1编制背景本标准依据国家电网公司关于下达2017年度公司第一批技术标准制修订计划的通知（国家电网 科2017） 72号）文的要求编写。为适应电动汽车快速发展，解决大量电动汽车充换电设施接入配电网造成的电能质量、供电能力等 问题，满足电动汽车充换电设施接入配电网的安全稳定性。本标准编制主要目的是为进一步规范国家电网公司电动汽车充换电设施接入配电网工程的设计工 作，提高设计质量，保障电动汽车充换电设施与配电网安全协调运行。2编制主要原则本标准主要根据以下原则编制：a）本标准的编制遵守现有国家相关法律、

26、政策、条例、标准和导则等，兼顾配电网安全可靠运 行和电动汽车健康有序发展的要求。b）本标准统筹考虑电动汽车发展及充换电设施接入配电网运行特征，梳理和研究现有充换电设 施接入的相关标准规范，提出科学合理的充换电设施接入配电网设计规范。3与其他标准文件的关系本标准与相关技术领域的国家现行法律、法规和政策保持一致。本标准不涉及知识产权问题。4主要工作过程2017年5月，正式启动本标准编制工作，确定承担单位，成立编制工作组。2017年6-7月，编制工作组调研国内电动汽车充换电设施接入配电网工程设计，并汇编整理电动 汽车充换电设施接入相关技术标准，制定标准编制大纲。2017年9月，编制工作组完成本标准初

27、稿，并在北京召开了初稿讨论会，听取了专家评审意见。 2017年10-2018年4月，编制工作组多次集中工作，修改完善本标准。2018年5-6月，完成征求意见稿编写，采用函件方式，广泛、多次向国家电网公司主管部门及省 公司专家、征求意见和建议。2018年6月21 0,国家电网公司规划和设计技术标准专业工作组在北京组织召开标准审查会，审 查结论为：审查组经过协商一致，同意修改后报批。2018年6月底，修改形成报批稿。5标准结构和内容本标准按照国家电网公司技术标准管理办法（国家电网企管2018） 222）的要求编写。10库七七提供下载Q/GDW 118562018本标准的主要结构和内容如下：本标准主

28、题章包括基本规定、一次系统设计和二次部分设计6部分内容。电动汽车充换电设施接入 配电网设计的主要内容为系统一次部分和系统二次部分。一次部分研究接入配电网方案，包括：负荷计 算、变压器容量计算、接入电压等级及接入点，电气主接线、主要设备选择、电能质量等要求。二次部 分包括：系统继电保护及自动装置、通信及自动化、计量与测量。6条文说明本标准中，对充换电设施的定义为“为电动汽车提供电能的相关设施的总称，一般包括充电站、充 换电站、电池配送中心、集中或分散布置的充电桩等”，该定义未完全沿用GB 29317电动汽车充换电 设施术语中的定义“为电动汽车提供电能的相关设施的总称，一般包括充电站、电池更换站、

29、电池配 送中心、集中或分散布置的交流充电桩等”。主要考虑本标准用于规范与电网发生电能交换的充换电设 施，包括直流充电桩和交流充电桩，但不包括仅能为电动汽车提供电池更换的电池更换站（换电站）。本标准中，对充电设备的定义为“与电动汽车或动力蓄电池相连接，并为其提供电能的设备，一般 包括非车载充电机、车载充电机、充电桩等”，该定义未完全沿用GB 29317电动汽车充换电设施术语 中的定义“与电动汽车或动力蓄电池相连接，并为其提供电能的设备，一般包括非车载充电机、车载充 电机、交流充电桩等”。主要考虑充电设备包括交流设备和直流设备，充电桩包括直流充电桩和交流充 电桩。本标准第4. 1条中，明确了充换电设施接入配电网所应遵循的总体原则。本标准第4. 2条中，明确了充换电设施总体规划应与配电网规划相协调，纳入城乡总体规划，落实 土地资源。本标准第4. 3条中，明确了充换电设施的负荷分级原则。充换电设施的负荷等级及供电要求应符合 Q/GDW11178-2013电动汽车充换电设施接入电网技术规范的5. 2条规定。按照充换电设施对供电可 靠