隨著新能源電動(dòng)汽車(chē)的普及，其相應(yīng)的配套設(shè)置電動(dòng)汽車(chē)充電站也在緊鑼密鼓的建設(shè)，而由此產(chǎn)生了系列的諧波問(wèn)題。

充電站典型負(fù)載

照明設(shè)備：由于汽車(chē)充電站內(nèi)部使用大量的節(jié)能熒光燈具，因此會(huì)產(chǎn)生大量的諧波電流，熒光燈接成三相四線負(fù)載時(shí)，中線上就會(huì)流過(guò)很大的三次諧波電流.

充電機(jī)(樁）：由于充電機(jī)內(nèi)部用到了許多整流環(huán)節(jié)，即充電機(jī)中采用了大量的三相整流裝置，這對(duì)于電網(wǎng)而言是一種大功率電力電子非線性負(fù)載，會(huì)產(chǎn)生大量的諧波。諧波的存在，導(dǎo)致了充電站電力系統(tǒng)中的電壓和電流的波形嚴(yán)重畸變，大大惡化了供電質(zhì)量。

諧波產(chǎn)生的危害

諧波的危害具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1)變壓器

諧波電流和諧波電壓將增加變壓器銅損和鐵損，結(jié)果使變壓器溫度上升，影響絕緣能力，造成容量裕度減小。諧波還能產(chǎn)生共振及噪聲。

2)對(duì)電費(fèi)計(jì)量系統(tǒng)

系統(tǒng)有可能將諧波電流計(jì)為有功電流，造成用戶多支出電費(fèi)，

3)計(jì)量?jī)x表

計(jì)量?jī)x表因?yàn)橹C波會(huì)造成感應(yīng)盤(pán)產(chǎn)生額外轉(zhuǎn)矩，引起誤差，降低精度，甚至燒毀線圈。

4)發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)

機(jī)械振動(dòng)會(huì)受到諧波電流和基波頻率磁場(chǎng)的影響，如果機(jī)械諧振頻率與電氣勵(lì)磁頻率重合，可發(fā)生共振進(jìn)而產(chǎn)生很高的機(jī)械應(yīng)力。

5)電子設(shè)備和繼電保護(hù)

導(dǎo)致電子式保護(hù)式低壓斷路器之固態(tài)跳脫裝置不正常跳閘。電網(wǎng)上一般的諧波很可能對(duì)由序分量過(guò)濾器組成啟動(dòng)元件的保護(hù)及自動(dòng)裝置產(chǎn)生干擾。較高的諧波可導(dǎo)致控制設(shè)備誤動(dòng)作進(jìn)而造成生產(chǎn)或運(yùn)行中斷。

治理方案

1利用SVG實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償

提高充電站供電可靠性和電能質(zhì)量的傳統(tǒng)做法是加設(shè)晶閘管投切電容、晶閘管控制電抗器和磁控電抗器等無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備,并采用LC濾波器減小諧波畸變的影響,與傳統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置相比,基于大功率電力電子技術(shù)的SVG擁有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)，SVG能夠跟蹤快速變化的負(fù)載進(jìn)行時(shí)刻動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，并具有無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)等優(yōu)勢(shì)。

SVG選型：SVG的補(bǔ)償容量一般按照變壓器容量的30%來(lái)選擇。

2利用APF實(shí)現(xiàn)諧波治理

電動(dòng)汽車(chē)充電機(jī)（站）采用的大功率高頻充電機(jī)，由三相橋式不可控整流電路對(duì)輸入三相交流電進(jìn)行整流，這對(duì)于電網(wǎng)而言是一種大功率電力電子非線性負(fù)載，會(huì)產(chǎn)生大量的諧波。諧波的存在，導(dǎo)致了充電站電力系統(tǒng)中的電壓和電流的波形嚴(yán)重畸變，大大惡化了供電質(zhì)量。

針對(duì)充電站電網(wǎng)諧波現(xiàn)狀,治理諧波的最佳解決方案是采用有源濾波技術(shù),一般而言,有源濾波器(受控電流源)與一個(gè)產(chǎn)生諧波的負(fù)荷并聯(lián)連接,該受控電流源產(chǎn)生與負(fù)荷的諧波電流大小相同相位相反的補(bǔ)償電流,以此來(lái)消除負(fù)荷產(chǎn)生的諧波對(duì)配電網(wǎng)的影響。

APF選型：有源濾波器的設(shè)計(jì)容量=運(yùn)行電流*電流畸變率