本文關鍵詞：電動汽車充電機對電能計量的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：為保障能源安全以及溫室氣體減排，我國將電動汽車列入國家“十二五”規(guī)劃，作為向產業(yè)化推進的戰(zhàn)略性新興產業(yè)予以扶持。按照國家規(guī)劃，至2020年新能源汽車要達到500萬輛。新能源汽車以電動汽車為主，如此大規(guī)模的電動汽車發(fā)展需要大量充電站配合，而充電機屬于新型大功率、高度非線性的用電設備，是諧波功率源，由此引發(fā)的電能質量污染、動態(tài)特性等引起的計量問題需要深入研究。電能計量涉及電力公司、用戶和充電運營商利益，計量的準確性和合理性研究，是一項擺在我們面前的緊迫課題。 本文首先對引起電能表計量誤差的因素和諧波對電能計量合理性造成的影響進行分析。在Matlab/simulink環(huán)境下建立不同種類充電機的完整模型，其中包括配電線路阻抗、配電、變壓器、三相不控整流電路、實現零電壓開關的移相控制零電壓全橋變換電路、基于雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的三相電壓型PWM整流電路等模塊。 然后根據充電機快速充電時特性，分析不同種類充電機在恒流充電、充電電流變化時的諧波和諧波功率，對充電機計量時存在的合理性問題進行評估。建立充電機等值模型，闡明對充電機產生諧波功率的機理。分析不同種類充電機的能耗，為充電站采取合理的電能計費方式提供參考。最后分析充電機在脈沖充電時的諧波和計量產生的誤差。 得到主要結論如下: ①常規(guī)充電對計量影響：三相不控整流加DC/DC充電機注入的諧波占基波功率百分比隨著充電功率的增大而增加，隨線路短路容量的增大而減小，總體上占基波功率的比值很�。�0.012%），對計量合理性造成的影響有限。PWM整流加DC/DC充電機因電流畸變小，注入電網的諧波功率很小，可忽略不計。充電機諧波電流通過線路阻抗和變壓器漏抗上造成輸入電壓畸變，產生諧波功率。充電功率變化時的充電機的諧波電流與諧波功率，充與恒流充電時的情況非常接近。 ②充電機能耗：PWM整流加DC/DC充電機整體效率低于三相不控整流加DC/DC充電機；充電機的電能損耗在2.5%以上。 ③脈沖充電對計量影響：充電機恒流充電時因采樣頻率不足而引起的誤差在0.1%左右，能夠滿足0.5S級的要求。以較高頻率脈沖充電時（12Hz、48Hz、86Hz），充電機諧波電流還有大量間諧波和偶次諧波，，并隨著充電頻率的上升，諧波成分越加復雜。脈沖充電時計量誤差可達到0.5%以上，超過《國家電網電動汽車充電站典型設計》中建議的交流側0.5S級準確度。
【關鍵詞】：電動汽車 充電機 計量 諧波功率 能耗
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM933.4;U469.72
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 背景意義9-10
• 1.2 課題研究現狀10-14
• 1.2.1 電動汽車充電機發(fā)展現狀10
• 1.2.2 充電方法發(fā)展現狀10-12
• 1.2.3 充電機諧波研究現狀12-13
• 1.2.4 充電站電能計量方式13-14
• 1.3 主要內容14-16
• 2 電能表原理及計量誤差分析16-22
• 2.1 電能表結構及計量原理16-18
• 2.1.1 模擬乘法器電子式電能表結構及原理16-17
• 2.1.2 數字乘法器電子式電能表結構及原理17-18
• 2.2 電能表的計量誤差分析18-21
• 2.2.1 電能表計量準確性影響因素18-19
• 2.2.2 諧波對電能計量合理性的影響19-21
• 2.3 本章小結21-22
• 3 不同種類充電機建模22-34
• 3.1 不控整流加 DC/DC 功率充電機模型22-28
• 3.1.1 DC/DC 變換電路主電路23-25
• 3.1.2 DC/DC 變換電路控制模型25-26
• 3.1.3 三相不控整流模型26-28
• 3.2 PWM 整流加 DC/DC 充電機模型28-31
• 3.2.1 主電路參數28-29
• 3.2.2 PWM 整流電路控制模型29-31
• 3.3 線路阻抗和配電變壓器31-32
• 3.4 本章小結32-34
• 4 常規(guī)充電對電能計量影響分析34-52
• 4.1 恒流充電對電能計量的影響35-42
• 4.1.1 恒流充電諧波35-37
• 4.1.2 充電機恒流充電諧波功率37-39
• 4.1.3 充電機諧波功率產生機理分析39-42
• 4.2 充電機充電電流變化對電能計量的影響42-46
• 4.2.1 充電電流變化時諧波42-45
• 4.2.2 充電電流變化時諧波功率45-46
• 4.3 不同種類充電機能耗分析46-50
• 4.4 本章小結50-52
• 5 脈沖充電對電能計量影響分析52-61
• 5.1 充電機對計量準確性影響原理52-54
• 5.2 充電機脈沖充電對電能計量準確性影響分析54-60
• 5.2.1 脈沖充電方法54-55
• 5.2.2 脈沖充電計量誤差55-60
• 5.3 本章小結60-61
• 6 總結與展望61-63
• 致謝63-64
• 參考文獻64-68
• 附錄68

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 耿洪奎,柴松喬,丁承年;微處理器多功能數字功率計原理與應用[J];電測與儀表;1987年10期

2 江振寰 ,蘭永林;數字采樣實驗室功率表[J];電測與儀表;1988年09期

3 楊本渤;;諧波對電能計量儀器的影響[J];電測與儀表;1993年11期

4 熊健,張凱,陳堅;PWM整流器的控制器工程化設計方法[J];電工電能新技術;2002年03期

5 張謙;韓維健;俞集輝;李春燕;史樂峰;;電動汽車充電站仿真模型及其對電網諧波影響[J];電工技術學報;2012年02期

6 李紅平,詹曉東;采用峰值電流模式的全橋移相控制DC/DC變換器[J];電力電子技術;2000年01期

7 胡紅林;李春華;邵波;;移相全橋零電壓PWM軟開關電路的研究[J];電力電子技術;2009年01期

8 孫媛媛;王小宇;尹志明;;三相整流裝置諧波產生機理分析及簡化模型[J];電力系統(tǒng)自動化;2012年07期

9 盧艷霞;張秀敏;蒲孝文;;電動汽車充電站諧波分析[J];電力系統(tǒng)及其自動化學報;2006年03期

10 羅亞橋;胡

本文編號：365933