01引言

隨著(zhù)國民環(huán)保意識的加強，以及國家政策的大力扶持，新能源汽車(chē)在社會(huì )上的廣泛應用也越來(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(chē)輛充電站的諧波及無(wú)功補償問(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(chē)行業(yè)充電負載分析

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

?（1）不控整流設備+DC/DC變換器——這類(lèi)設備電流總畸變率達30%，特別是5，7，11, 13等奇次諧波遠超出相關(guān)國家標準。

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

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

03電能質(zhì)量問(wèn)題帶來(lái)的危害

新能源汽車(chē)的電池充電設備絕大多數為非線(xiàn)性負載，在運行的過(guò)程中會(huì )向電網(wǎng)注入一定的諧波污染，同時(shí)也會(huì )使系統的功率因數降低，嚴重降低了電網(wǎng)的電能質(zhì)量。具體體現在以下方面：

?（1）諧波電流會(huì )導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 )使低壓配電系統低壓進(jìn)線(xiàn)柜的電壓保護由于相位變化而誤動(dòng)或拒動(dòng)。

?（3）在電力系統中，因為趨膚效應，高的諧波頻率增加了導線(xiàn)的諧波電阻。因此諧波電流會(huì )增加線(xiàn)路損耗，并降低線(xiàn)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，甚至造成計量混亂。

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

04解決方案

新能源汽車(chē)行業(yè)的諧波治理問(wèn)題需采用專(zhuān)門(mén)的諧波治理設備進(jìn)行治理，不同現場(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97%；

?響應速度快。諧波補償電流全響應時(shí)間小于10ms；

?節能降耗  減少變壓器損耗及線(xiàn)路損耗，改善設備發(fā)熱，延長(cháng)設備使用壽命；

?穩定系統  消除諧波對共網(wǎng)設備影響，防止系統因諧波引起的各種誤動(dòng)作，確保無(wú)功補償等設備能安全投入，提高系統的安全性、可靠性、穩定性。