电动汽车充电机的谐波分析与治理

电动汽车充电机是非线性很强的负载,充电时会给电网带来较大的谐波污染,分析充电机谐波并进行谐波抑制对今后大规模充电站的建设具有重要意义。利用MATLAB/Simulink软件建立6脉波不控整流充电机模型,分析单台和多台充电机接入电网产生的谐波。最后,使用无源滤波器来抑制谐波,达到了预期效果,为今后大规模充电站建设提供一种理论参考。     

智能电网中电动汽车充电站的谐波抑制方法研究

电动汽车的快速发展推动了电动汽车充电站的广泛建设,大量充电机的投入运行将对电网产生严重的谐波危害,12脉动整流变压器的应用将有效地降低充电站的谐波电流。先对现有的6脉动整流充电机的优缺点进行了分析,在此基础上以串联型12脉动整流充电机为例分析了电网侧电流的谐波,并对无源滤波器的原理进行简介,最后通过实验进行了6脉动整流、6脉动整流加无源滤波器、12脉动整流、12脉动整流加无源滤波器的电网侧谐波电流比较。通过实验验证,12脉动整流变压器加无源滤波器的形式谐波抑制效果较佳。     

基于Y/Y与Y/Δ变压器的电动汽车充电站的谐波抑制方法

由于电动汽车充电机是一个非线性负载,电动汽车的广泛普及将给电网带来严重的谐波污染。介绍目前充电机的3种不同类型,分析各自的利弊。依据充电机的工作特性,并结合充电站的实际情况,以效果佳、成本低、易于推广为目的设计基于Y/Y与Y/△变压器的谐波抑制方法,该方法利用变压器的移相特性,不同于传统的12脉动半控整流方式,以2组不控整流电路的形式同时向2辆汽车充电,将充电机产生的主要谐波在电网侧抵消,有效地改善了电流波形,达到了传统12脉动的整流效果,成本大大降低。重点分析谐波抵消的原理与该方法的可行性,并通过实验验证该谐波抑制方法的优越性。     

分布式电源与电动汽车接入的谐波特征研究

分布式电源和电动汽车的高渗透接入已成为我国未来电网的重要特征,同时也会对电网造成严重的谐波污染。对分布式电源和电动汽车接入后产生的谐波进行特性分析,是保证电网的供电可靠性和安全稳定性的前提。该文建立分布式电源和电动汽车的谐波分析模型,采用傅立叶变换方法,对分布式电源和电动汽车接入的电网进行谐波测量。重点研究和分析了分布式电源不同接入位置、接入容量和电动汽车不同并网方式时,电网中的谐波特性。结果表明,分布式电源接入电网首端或接入容量较大时,电网中谐波含量较高,电动汽车宜采用12脉波整流充电机。分布式电源和电动汽车并网时,其各次谐波含量均较高,须考虑谐波治理装置。     

电动汽车三相不控整流充电机频域谐波模型

电动汽车充电站的谐波污染主要来自充电机前级的不控或相控整流电路,针对采用无源功率因数校正的三相不控整流充电机,分析其在充电电流连续和断续模式的工作原理,根据充电过程中电压和电流平衡方程,推导充电机的频域谐波耦合导纳矩阵,并由充电等效电路得到不同模式下的谐波导纳矩阵参数,由此建立电动汽车充电机频域谐波解析模型。该模型将充电机时域非线性特征转换成频域线性导纳矩阵,以表征其各次谐波电流与机端各次谐波电压的耦合关系。最后,通过仿真和实验分析验证了该模型的正确性。     

电动汽车充电站入网谐波分析

为了研究电动汽车充电站产生的谐波电流对电网的影响,建立了单台三相不可控整流充电机模型,分析了多台充电机的谐波特征。分析结果表明,谐波治理装置对电动汽车充电站产生的25次及以上的谐波的治理效果并不明显,这些谐波电流流入电网后会产生谐波放大现象。因此,通过建立配电网谐波潮流模型和输电线路谐波阻抗精确模型,给出谐波电流放大倍数计算公式。利用理论分析结果和谐波电流放大倍数计算公式,分析电动汽车充电站对系统各节点的电流和电压的影响。对IEEE 14节点系统进行算例分析,结果表明:节点与谐波源的电气距离越近,节点电压变化越大;电动汽车充电机产生的高次谐波流入电网后,存在明显的放大现象,应予以重视。     

改进型无源滤波器在电动汽车充电机谐波治理上的应用研究

电动汽车充电机是非线性很强的负载,接入系统会给电网带来较大的谐波污染,研究充电机的谐波治理装置对今后大规模充电站的建设具有重要意义。针对6脉波不控整流充电机的谐波分析模型,提出一种基于基波谐振原理、基波磁通补偿原理和传统无源滤波器相结合的滤波改进方法,该方法将基波谐振电路和基波单绕组变压器串联在电源与无源滤波器之间。MATLAB/Simulink仿真结果表明,改进的滤波方法在充电站负荷较大的情况下也能使电网电流和电压波形正弦化,大大提高了传统滤波器的滤波效果。     

电动汽车充电站仿真模型及其对电网谐波影响

电动汽车的普及与推广将引致对大功率充电设备的大量需求,采用现代电力电子技术的大功率充电机是高度非线性的用电设备,对电网产生的谐波影响不容忽视。其产生的谐波主要来自充电机的整流装置,基于此,论文从适应于大量电动汽车充电需求的合理充电技术和合理充电规模问题出发,分别建立单台充电机和充电站仿真模型,仿真分析单台和多台充电机工作时对电网电能质量的影响,重点研究各次谐波电流含有率、电流总谐波畸变率和功率因数随电动汽车充电功率的变化规律及其随充电机台数增加的变化规律。仿真结果表明:大功率充电时,随着充电机台数的增加,各次谐波电流含有率呈减小的趋势,小功率充电时,随着充电机台数的增加,各次谐波含有率变化较平缓;电流总谐波畸变率随充电功率的增大和充电机台数的增加呈减小趋势,而功率因数的变化则由充电功率与充电机数目的耦合机制决定。     

电动汽车高频充电机的谐波特性分析

电动汽车充电机作为非线性负荷大量接入电网会对电网提出很多新的挑战,将会对电网造成谐波污染。本文首先分析了高频充电机的功率需求,建立功率需求模型,在此基础上分析充电机功率特性和谐波电流的组成及其影响因素,搭建充电机接入电力系统的谐波分析模型。运用Matlab的Simulink和Sim Power Systems工具箱面向系统电气原理结构图的仿真方法,对系统进行了仿真分析,得到了单台高频充电机所产生的谐波的规律和特点。为预测充电站谐波污染情况,采取合理谐波抑制措施提供理论基础。     

不同类型电动汽车充电机接入后电力系统的谐波分析

电动汽车充电站接入电力系统产生的谐波主要来自充电机的整流装置,因此有必要对由不同整流装置构成的充电机接入系统产生的谐波进行对比分析,为充电站的谐波治理和充电机选择提供依据。使用PSCAD软件设计了充电机谐波测量模型,建立了三相桥式不控整流充电机、12脉波整流充电机、脉宽调制整流充电机的仿真模型,使用快速傅里叶变换法测量了谐波,并对数据进行了对比分析。该模型能够为充电站选择充电机提供依据。该方法可用于集中式、采用常规充电方式的大型充电站接入系统的谐波分析。     

电动汽车充电机谐波抑制工作机理的研究

电动汽车充电机作为非线性负荷,在充电过程中会产生大量不规则谐波,影响电网电能质量。根据其产生的谐波特点,研究利用有源电力滤波器(APF)抑制相应谐波的工作机理,采用空间矢量与滞环相结合的控制策略,建立了充电机谐波抑制系统的Matlab仿真模型,分别对单台充电机和多台充电机运行时的谐波抑制进行了仿真研究。仿真结果表明,充电机系统在单台或多台、稳态或暂态情况下,APF都能有效抑制谐波。     

采用三相不可控整流充电机的电动汽车充电站 谐波放大效应分析与计算

电动汽车充电站并联有源滤波器工作时,可能引起流过充电站集电母线的充电电流谐波出现放大效应。针对谐波污染最严重的三相不可控整流充电机,研究充电站各次谐波电流与谐波电压的耦合关系,定义电动汽车充电站总谐波电流放大系数,提出一种充电站集电母线电流谐波放大程度的量化方法。该方法实现了电流谐波放大效应的解析计算且具有较高精度。在此基础上,探讨谐波放大系数随充电机台数、有源滤波补偿率及相位差等因素的变化规律,为有源滤波器容量配置与控制设计提供依据。     

电动汽车充电站谐波的抑制与消除

对电动汽车充电站产生的谐波特点进行了分析,介绍了充电站运行及检修对谐波的影响,并结合Q/CSG11516.2—2010《电动汽车充电站及充电桩设计规范》,提出防范与治理谐波的技术措施,包括合理增大充电机的滤波电感值、增大整流装置的脉波数、由容量较大的系统供电、加装滤波装置等。实测数据分析表明,在电动汽车充电站采用12脉波整流并配置滤波器的方案治理谐波是可行的。     

电动汽车充电站谐波的工程计算方法

研究电动汽车充电站接入电力系统后对公共电网产生谐波的特点和计算方法。在建立充电站谐波计算仿真模型的基础上,通过对仿真数据及充电站谐波特点的分析,提出一种简化的充电站谐波工程算法,采用线性分段函数近似充电机等值非线性电阻,计算一个充电周期内的谐波变化特性和谐波最大值,最后验证了该算法在工程中的可用性。     

电动汽车充电站谐波分析

在电力系统中电动汽车充电机为非线性负荷,大型充电站有很多这类充电机,所产生的谐波对电网造成极大的危害,为了抑制谐波以得到较好的电能质量必须对大型充电站产生的谐波进行预测。首先建立单个充电机谐波分析数学模型,利用商用电动汽车充电机收集的数据对谐波电流进行计算,再利用概率统计学大数定律和中心极限定理,建立多谐波源谐波分析数学模型,研究多个电动汽车充电机产生的谐波电流及其概率特性。研究表明,利用概率统计学理论可以预测多谐波源产生的谐波电流。该研究结果同样适用于其他多个非线性负载产生的谐波电流的分析。     

A statistical method for predicting the net harmonic currentsgenerated by a concentration of electric vehicle battery chargers

This paper presents a method for predicting the net harmonic currents produced by a large number of electric vehicle (EV) battery chargers. The problem is stochastically formulated in order to account for randomness in individual charger start-time and battery state-of-charge. The authors introduce a model that allows for partial harmonics cancellation due to diversity in magnitudes and phase angles. A general solution technique is presented along with an example using data from a commercially available EV charger. Their results show that a limiting distribution of 7-10 chargers is adequate for accurately predicting harmonic injection currents using the central limit theorem. They also show that the expected values of net harmonic currents are considerably less than the peak values that would have been realized if the same number of chargers were operated in unison     

电动汽车交流充电桩谐波分析及谐波抑制研究

交流充电桩是家用电动汽车主要的能源供给设施,利用车载式充电机为动力电池充电。随着电动汽车充电站日益增多,其产生的谐波污染也越来越严重。搭建了单相车载式充电机的完整模型,详细分析了其谐波特点和充电机台数变化对谐波含量的影响。针对充电桩的谐波问题,将有源电力滤波技术应用到交流充电桩中。在所搭建的仿真模型中,针对单相车载式充电机的负载特性,采用传统PI控制与重复控制相结合的复合控制方法,新型交流充电桩有效地抑制了车载式充电器谐波,提高电网侧电能质量。     

电动汽车非车载充电机谐波分析与仿真

谐波在供电系统中的广泛存在,对电网和电力设备产生了严重的危害.伴随着电动汽车充电站数量的迅速提高,非线性设备和负荷大量使用,使谐波将越来越多地产生.为了抑制谐波以得到较好的电能质量必须对非车载充电机产生的谐波进行评估.首先针对谐波进行理论分析,结合现场实测非车载充电机的运行数据,分别用2种方法对非车载充电机建立了仿真模...