电动汽车充电站对电网的影响分析及治理

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电动汽车因消耗电能且“零尾气”排放而被各国大力推广,但是当其充电时,充电站会给电网带来污染,影响公用电网的正常运行及电能质量,这一问题已成为当前研究的热点之一。以往研究充电站对电网的影响,通常假设充电过程中充电机在各分段时间内充电特性恒定,但这不利于更准确的研究充电站对电网的影响。因此,研究充电机的仿真模型,对分析充电站对电网的影响及进一步治理有十分重要的意义。本文针对充电站对电网的影响及治理这一课题,从理论和技术上进行深入的研究,主要工作如下:   首先,分析了电动汽车充电站的结构原理及电动汽车蓄电池特性,对充电机的运行仿真方法进行了改进。将整个充电运行过程均匀分为若干段,各段分别抽取连续小的时间段,进而对整个充电过程进行分析。该方法解决了常用仿真方法仿真数据量大和不能体现充电过程中电流电压瞬时变化的问题。在提高运行速度的同时,体现了充电机蓄电池的非线性变化,准确的反应了充电机的运行过程。   其次,研究了电动汽车充电站对电网的影响。利用PSCAD/EMTC搭建了充电站的仿真模型,分析了充电站不同运行方式对电网的影响。研究表明,当多台充电机同时启动运行时,随着充电机台数的增加,充电站母线电压逐渐下降,谐波电流为同时运行单机谐波电流的代数和;当多台充电机不同时启动运行时,单机谐波电流之间存在相互抵消的现象;当总功率相同时,单台功率较大时产生的谐波电流较小。该结果可以为充电站选用合理的充电方式及充电设备提供参考。   最后,设计了电动汽车充电站的综合治理方案。结合充电站的谐波污染特点,提出了以无源滤波器消除主次谐波和有源滤波器消除其它次谐波相结合的混合滤波器治理方案,仿真结果表明,该治理方案能较好的解决充电站的电能质量治理问题,有效的降低了有源滤波器的容量,滤波器的成本,对充电站的设计建设具有重要的意义。
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