电动汽车充电机（站）谐波问题的研究

能源与环境已成为当前全球最为关注的问题,能源是经济的基础,而环境是制约经济和社会发展的重要因素。节能和环保促使汽车朝电动汽车方向发展,这也是汽车行业出于自身可持续发展的需要。 本文的整个研究工作是紧密结合国家“863”电动汽车重大专项相关内容,针对“电动汽车充电机(站)规范研究”展开的。电动汽车的发展和普及离不开充电站的建设,而充电站中的充电机为非线性负荷,会产生谐波,对电网是一种污染。因此,对充电站谐波问题的研究具有实际意义。课题以Matlab作为编程和仿真的工具,着重于充电站谐波问题的研究。课题工作属于电动汽车充电站接入系统前设计阶段所需要做的工作,内容包括: 1.设计电动汽车充电站的配电系统。对电动汽车发展的国内外现状进行了研究,阐述了电动汽车充电站的功能和总体布局,并设计了充电站配电系统的典型方案。最后,根据上海沪西、沪南供电所和北京奥运会充电站的充电需求,给出了相应充电站的配电系统实例。 2.结合实际工程,研究充电机(站)的谐波问题。首先从理论入手,推导分析了充电机(站)的谐波特点;利用Matlab/Simulink搭建充电机(站)的仿真模型,这是本文的创新所在。通过实测和理论验证该仿真模型适于工程应用。 3.研究影响充电机(站)谐波大小的因素。利用所建的充电机(站)仿真模型,改变模型中的相应参数,研究谐波大小的变化规律,为充电机功率的选择和充电站的工程建设提供理论依据和技术支持。 4.提出一种简化的充电机(站)谐波工程算法——谐波变化及最大值算法。在课题研究的过程中,通过对仿真数据的分析,提出一种可减少计算量的谐波工程算法,并验证了该算法可以工程应用。这也是本文的一个创新点。 5.给出充电站的谐波治理方案。首先研究了一般的电力系统谐波抑制技术,结合充电机(站)谐波的特点,提出了充电机(站)电能质量改善的几种方法,最后给出了北京奥运会充电站的谐波治理方案。 论文的研究方法和仿真模型同样适用于其他规模充电站的谐波分析。