電動(dòng)汽車充電站諧波特性分析與治理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-22 16:58
近年來(lái),能源和環(huán)境問(wèn)題日益突出,電動(dòng)汽車以電替油,具有零污染、噪音小、效率高的優(yōu)點(diǎn),目前在世界各國(guó)得到大力推廣。電動(dòng)汽車的發(fā)展需要大規(guī)模建設(shè)充電站,而充電站工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的諧波,如果不對(duì)其加以治理將會(huì)對(duì)電網(wǎng)帶來(lái)很大的危害。因此,對(duì)充電站的諧波研究和治理就顯得很有必要。首先分析了充電機(jī)的結(jié)構(gòu)、充電機(jī)的諧波特點(diǎn)以及諧波對(duì)功率因數(shù)的影響,引入蒙特卡羅算法近似求解充電站各次諧波含量的方法。建立了充電機(jī)和充電站模型,分析得到多臺(tái)充電機(jī)工作時(shí)的諧波特性,供電電壓等級(jí)對(duì)諧波的影響,充電站中不同功率充電機(jī)產(chǎn)生諧波的特性以及充電站中安裝不同功率充電機(jī)的配置方案及其諧波特性。仿真還分析了充電站諧波電壓和諧波電流特性,以確定充電過(guò)程產(chǎn)生的諧波是否超過(guò)國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),以便采用合適的諧波治理措施。最后,針對(duì)充電站諧波電流特性,設(shè)計(jì)了針對(duì)充電站諧波治理的混合有源濾波器,并利用Matlab/Simulink平臺(tái)建立了諧波治理仿真模型。通過(guò)對(duì)比分析,結(jié)果表明混合有源濾波器能夠有效降低充電站產(chǎn)生的諧波電流總畸變率。本文分析了單臺(tái)充電機(jī)及多臺(tái)充電機(jī)協(xié)作下的諧波特性與規(guī)律,根據(jù)其諧波特性提出了治理方案,為充電站的建設(shè)和諧波...
【文章來(lái)源】:武漢科技大學(xué)湖北省
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
0kW充電機(jī)輸出功率變化曲線
圖 3.3 等效電阻變化曲線 3.2、3.3 可以看出,在電動(dòng)汽車充電的前 150 分鐘內(nèi),效電阻cR 變化曲線平緩近似直線,充電 150 分鐘后,充形式減小,而等效電阻開始以指數(shù)形式增大,曲線斜率逐輸出功率和等效電阻成反比,大功率對(duì)應(yīng)小電阻。完整的充電過(guò)程中,電動(dòng)汽車充電機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的諧波電化也在不斷的變化[47]。由于幾個(gè)工頻周期時(shí)間相對(duì)于充某個(gè)時(shí)刻的諧波電流值可以當(dāng)固定值處理,通過(guò) FFT 分流值作為該時(shí)刻的諧波電流值。這里通過(guò)將等效電阻cR 離變化電阻不同時(shí)段的值。利用描點(diǎn)法每間隔 10 分鐘取一充電過(guò)程中充電機(jī)各個(gè)時(shí)刻的諧波電流值,等效電阻cR 于表 3.2 所示。表 3.2 等效電阻 Rc離散電阻值10 20 30 40 50 60
圖 3.4 充電機(jī)仿真模型3.2.2 充電站模型一座充電站會(huì)配置多臺(tái)充電機(jī),這些充電機(jī)相互獨(dú)立的連接在供電母線上,為了研究充電站工作過(guò)程中產(chǎn)生諧波的特性,首先需要對(duì)電動(dòng)汽車充電站搭建合適的仿真模型,其模型如圖 3.5 所示。模型中變壓器采用了 D11-Yn 的連接方式,這樣 3 次及其 3 的整數(shù)倍次諧波會(huì)在變壓器高壓側(cè)形成環(huán)流[48],從而避免電動(dòng)汽車充電站中部分高次諧波注入電網(wǎng)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國(guó)內(nèi)純電動(dòng)汽車發(fā)展策略分析[J]. 張潔,裴梓翔. 能源與環(huán)境. 2017(05)
[2]電動(dòng)汽車充電對(duì)電網(wǎng)的諧波影響研究[J]. 趙麗平,鄭強(qiáng),劉明杰. 電氣自動(dòng)化. 2017(05)
[3]電動(dòng)汽車保有量預(yù)測(cè)研究現(xiàn)狀[J]. 劉曉欣,普碧才,劉鎮(zhèn),鄧亞琪,徐天奇. 云南電力技術(shù). 2017(02)
[4]充電樁發(fā)展現(xiàn)狀及問(wèn)題對(duì)策研究[J]. 王艷華,繆金. 中國(guó)市場(chǎng). 2016(41)
[5]采用三相不可控整流充電機(jī)的電動(dòng)汽車充電站諧波放大效應(yīng)分析與計(jì)算[J]. 劉敏,周曉霞,陳慧春,謝維兵,敬勇,王佳佳,魏能嶠,周念成. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2016(04)
[6]國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 劉卓然,陳健,林凱,趙英杰,許海平. 電力建設(shè). 2015(07)
[7]汽車尾氣污染及其危害[J]. 楊新興,馮麗華,尉鵬. 前沿科學(xué). 2012(03)
[8]我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展問(wèn)題及對(duì)策研究[J]. 王秀杰,陳軼嵩,徐建全. 科技管理研究. 2012(11)
[9]電動(dòng)汽車充電站最優(yōu)分布和規(guī)模研究[J]. 任玉瓏,史樂峰,張謙,韓維建,黃守軍. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2011(14)
[10]電動(dòng)汽車充電設(shè)施商業(yè)化運(yùn)營(yíng)模式研究[J]. 劉瀟瀟,廉國(guó)海. 湖南電力. 2011(01)
碩士論文
[1]電動(dòng)汽車充電站諧波的分析與治理研究[D]. 王新成.浙江工業(yè)大學(xué) 2013
[2]穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法研究[D]. 孔祥俊.華北電力大學(xué)(河北) 2010
[3]電動(dòng)汽車充電機(jī)(站)諧波問(wèn)題的研究[D]. 黃少芳.北京交通大學(xué) 2008
本文編號(hào):2993589
【文章來(lái)源】:武漢科技大學(xué)湖北省
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
0kW充電機(jī)輸出功率變化曲線
圖 3.3 等效電阻變化曲線 3.2、3.3 可以看出,在電動(dòng)汽車充電的前 150 分鐘內(nèi),效電阻cR 變化曲線平緩近似直線,充電 150 分鐘后,充形式減小,而等效電阻開始以指數(shù)形式增大,曲線斜率逐輸出功率和等效電阻成反比,大功率對(duì)應(yīng)小電阻。完整的充電過(guò)程中,電動(dòng)汽車充電機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的諧波電化也在不斷的變化[47]。由于幾個(gè)工頻周期時(shí)間相對(duì)于充某個(gè)時(shí)刻的諧波電流值可以當(dāng)固定值處理,通過(guò) FFT 分流值作為該時(shí)刻的諧波電流值。這里通過(guò)將等效電阻cR 離變化電阻不同時(shí)段的值。利用描點(diǎn)法每間隔 10 分鐘取一充電過(guò)程中充電機(jī)各個(gè)時(shí)刻的諧波電流值,等效電阻cR 于表 3.2 所示。表 3.2 等效電阻 Rc離散電阻值10 20 30 40 50 60
圖 3.4 充電機(jī)仿真模型3.2.2 充電站模型一座充電站會(huì)配置多臺(tái)充電機(jī),這些充電機(jī)相互獨(dú)立的連接在供電母線上,為了研究充電站工作過(guò)程中產(chǎn)生諧波的特性,首先需要對(duì)電動(dòng)汽車充電站搭建合適的仿真模型,其模型如圖 3.5 所示。模型中變壓器采用了 D11-Yn 的連接方式,這樣 3 次及其 3 的整數(shù)倍次諧波會(huì)在變壓器高壓側(cè)形成環(huán)流[48],從而避免電動(dòng)汽車充電站中部分高次諧波注入電網(wǎng)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國(guó)內(nèi)純電動(dòng)汽車發(fā)展策略分析[J]. 張潔,裴梓翔. 能源與環(huán)境. 2017(05)
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[3]電動(dòng)汽車保有量預(yù)測(cè)研究現(xiàn)狀[J]. 劉曉欣,普碧才,劉鎮(zhèn),鄧亞琪,徐天奇. 云南電力技術(shù). 2017(02)
[4]充電樁發(fā)展現(xiàn)狀及問(wèn)題對(duì)策研究[J]. 王艷華,繆金. 中國(guó)市場(chǎng). 2016(41)
[5]采用三相不可控整流充電機(jī)的電動(dòng)汽車充電站諧波放大效應(yīng)分析與計(jì)算[J]. 劉敏,周曉霞,陳慧春,謝維兵,敬勇,王佳佳,魏能嶠,周念成. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2016(04)
[6]國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 劉卓然,陳健,林凱,趙英杰,許海平. 電力建設(shè). 2015(07)
[7]汽車尾氣污染及其危害[J]. 楊新興,馮麗華,尉鵬. 前沿科學(xué). 2012(03)
[8]我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展問(wèn)題及對(duì)策研究[J]. 王秀杰,陳軼嵩,徐建全. 科技管理研究. 2012(11)
[9]電動(dòng)汽車充電站最優(yōu)分布和規(guī)模研究[J]. 任玉瓏,史樂峰,張謙,韓維建,黃守軍. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2011(14)
[10]電動(dòng)汽車充電設(shè)施商業(yè)化運(yùn)營(yíng)模式研究[J]. 劉瀟瀟,廉國(guó)海. 湖南電力. 2011(01)
碩士論文
[1]電動(dòng)汽車充電站諧波的分析與治理研究[D]. 王新成.浙江工業(yè)大學(xué) 2013
[2]穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法研究[D]. 孔祥俊.華北電力大學(xué)(河北) 2010
[3]電動(dòng)汽車充電機(jī)(站)諧波問(wèn)題的研究[D]. 黃少芳.北京交通大學(xué) 2008
本文編號(hào):2993589
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