电动汽车充电站谐波特性及抑制

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随着能源危机和环境污染问题的加剧,电动汽车技术成为汽车技术发展的重要方向之一,并得到我国政府积极扶持,作为配套设施的电动汽车充电站也得到快速的发展,但充电机作为一种非线性设备,产生谐波电流,而大规模的充电站设施建设对电网造成严重污染,因此有必要研究充电站产生的谐波特性和相应的抑制方法。本文主要研究电动汽车充电站本身产生的谐波特性,分析影响充电站谐波特性的因素与谐波电流大小、谐波电流相位的关系,最后比较十二脉整流、有源电力滤波器、PWM整流三种谐波抑制方法的优缺点,提出适用于大规模电动汽车充电站建设的谐波抑制措施,具体内容包括:首先,阐述谐波电流对设备和电网产生的影响,并从理论分析不同类型充电机的原理和相应的谐波特性。其次,根据充电机原理,通过PSCAD仿真软件建立充电机模型,并通过实测数据验证模型的正确性,进而建立充电站仿真模型,该充电站模型能控制充电机的数量、充电机的投入时刻、充电电池的充电电压和电流、充电电池的初始容量等因素,最后提出研究不同运行情况下充电站谐波特性的方法。再次,基于建立的充电站仿真模型,研究影响充电站谐波特性的因素与谐波电流大小、相位之间的关系,根据结论对充电站运行和组成方式提出指导意见。如避免采用多台充电机并联的方式为电动汽车充电;避免充电机投入时刻集中化等。最后,根据常用谐波抑制措施和充电站中采用的谐波抑制方法,对采用十二脉整流、有源电力滤波以及PWM整流三种谐波抑制方法的充电站经行比较,从谐波含量、功率因数、工作性能、经济性能等几个方面比较优缺点,提出适合于大规模建设电动汽车充电站的谐波抑制措施,即带有LC滤波器的APF补偿方式更适合充电站谐波抑制,将是未来一段时间内常用的充电站谐波抑制方法。
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