新能源汽車行業(yè)電能質(zhì)量治理方案

01引言

隨著國(guó)民環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，以及國(guó)家政策的大力扶持，新能源汽車在社會(huì)上的廣泛應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，逐漸成為出行工具主要選擇之一。與此同時(shí)，新能源車輛充電站的諧波及無(wú)功補(bǔ)償問(wèn)題也成為了電能質(zhì)量領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題。

02新能源汽車行業(yè)充電負(fù)載分析

電動(dòng)汽車電池的充電設(shè)備按照其工作原理主要分為以下幾種：

?（1）不控整流設(shè)備+DC/DC變換器——這類設(shè)備電流總畸變率達(dá)30%，特別是5，7，11, 13等奇次諧波遠(yuǎn)超出相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

?（2）工頻變壓器+不控整流電路+斬波器——這類充電設(shè)備工作時(shí)5次諧波電流含有率高達(dá)60%，7次諧波電流含有率高達(dá)40%，11、13次大于10%，嚴(yán)重情況下，總電流畸變率會(huì)超過(guò)80%，給電網(wǎng)電能質(zhì)量帶來(lái)較大的負(fù)面影響。

?（3）PWM整流設(shè)備+DC/DC變換器——這類設(shè)備電流總畸變率相對(duì)較低，但由于成本較高所以應(yīng)用并不廣泛，充電站主要以上述兩類充電設(shè)備為主。

03電能質(zhì)量問(wèn)題帶來(lái)的危害

新能源汽車的電池充電設(shè)備絕大多數(shù)為非線性負(fù)載，在運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)向電網(wǎng)注入一定的諧波污染，同時(shí)也會(huì)使系統(tǒng)的功率因數(shù)降低，嚴(yán)重降低了電網(wǎng)的電能質(zhì)量。具體體現(xiàn)在以下方面：

?（1）諧波電流會(huì)導(dǎo)致變壓器銅損和雜散損耗增加，諧波電壓則會(huì)增加鐵損。

?（2）諧波電流的發(fā)熱作用大于有效值相等的工頻電流，諧波含量較高的電流能使斷路器的開(kāi)斷能力降低，加大了斷路器容量的配置。諧波還會(huì)使低壓配電系統(tǒng)低壓進(jìn)線柜的電壓保護(hù)由于相位變化而誤動(dòng)或拒動(dòng)。

?（3）在電力系統(tǒng)中，因?yàn)橼吥w效應(yīng)，高的諧波頻率增加了導(dǎo)線的諧波電阻。因此諧波電流會(huì)增加線路損耗，并降低線路的傳輸能力。此外諧波還可能引起浸漬絕緣局部放電，加速電纜絕緣老化，縮短電纜的使用壽命。

?（4）如果加于電度表的電壓、電流的波形為非正弦波，使工作磁通的波形變?yōu)榉钦也?，任何非正弦波均可分解為一系列高次諧波，同頻高次諧波磁通之間相互作用會(huì)產(chǎn)生附加力矩，因而引起附加誤差，甚至造成計(jì)量混亂。

?（5）諧波的存在會(huì)使控制設(shè)備損壞或出現(xiàn)誤動(dòng)作的幾率大大增加。電力電子設(shè)備對(duì)供電電壓的諧波畸變很敏感，較高的畸變量可導(dǎo)致控制設(shè)備誤動(dòng)作，進(jìn)而造成運(yùn)行中斷，導(dǎo)致更大的經(jīng)濟(jì)損失。

04解決方案

新能源汽車行業(yè)的諧波治理問(wèn)題需采用專門的諧波治理設(shè)備進(jìn)行治理，不同現(xiàn)場(chǎng)還需定制化方案。

路之生系列優(yōu)點(diǎn)

?濾除的諧波次數(shù)范圍廣?？蔀V除2-71次諧波；

?諧波濾除率高。在額定功率下，諧波電流濾除率可高達(dá)97%；

?響應(yīng)速度快。諧波補(bǔ)償電流全響應(yīng)時(shí)間小于10ms；

?節(jié)能降耗  減少變壓器損耗及線路損耗，改善設(shè)備發(fā)熱，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命；

?穩(wěn)定系統(tǒng)  消除諧波對(duì)共網(wǎng)設(shè)備影響，防止系統(tǒng)因諧波引起的各種誤動(dòng)作，確保無(wú)功補(bǔ)償?shù)仍O(shè)備能安全投入，提高系統(tǒng)的安全性、可靠性、穩(wěn)定性。