新能源汽車行業電能質量治理方案

01引言

隨著國民環保意識的加強，以及國家政策的大力扶持，新能源汽車在社會上的廣泛應用也越來越廣泛，逐漸成為出行工具主要選擇之一。與此同時，新能源車輛充電站的諧波及無功補償問題也成為了電能質量領域的熱點問題。

02新能源汽車行業充電負載分析

電動汽車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國家標準。

?（2）工頻變壓器+不控整流電路+斬波器——這類充電設備工作時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，總電流畸變率會超過80%，給電網電能質量帶來較大的負面影響。

?（3）PWM整流設備+DC/DC變換器——這類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充電設備為主。

03電能質量問題帶來的危害

新能源汽車的電池充電設備絕大多數為非線性負載，在運行的過程中會向電網注入一定的諧波污染，同時也會使系統的功率因數降低，嚴重降低了電網的電能質量。具體體現在以下方面：

?（1）諧波電流會導致變壓器銅損和雜散損耗增加，諧波電壓則會增加鐵損。

?（2）諧波電流的發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斷能力降低，加大了斷路器容量的配置。諧波還會使低壓配電系統低壓進線柜的電壓保護由于相位變化而誤動或拒動。

?（3）在電力系統中，因為趨膚效應，高的諧波頻率增加了導線的諧波電阻。因此諧波電流會增加線路損耗，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為非正弦波，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產生附加力矩，因而引起附加誤差，甚至造成計量混亂。

?（5）諧波的存在會使控制設備損壞或出現誤動作的幾率大大增加。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作，進而造成運行中斷，導致更大的經濟損失。

04解決方案

新能源汽車行業的諧波治理問題需采用專門的諧波治理設備進行治理，不同現場還需定制化方案。

路之生系列優點

?濾除的諧波次數范圍廣。可濾除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間小于10ms；

?節能降耗  減少變壓器損耗及線路損耗，改善設備發熱，延長設備使用壽命；

?穩定系統  消除諧波對共網設備影響，防止系統因諧波引起的各種誤動作，確保無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。