电动汽车充电站谐波的分析与治理研究

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1、浙江工业大学硕士学位论文电动汽车充电站谐波的分析与治理研究作者姓名：王新成指导教师：张有兵教授浙江工业大学信息工程学院2013年03月DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterResearchonAnalysisandEliminationofHarmonicinElectricVehicleChargingStationCandidate：WangXinchengAdvisor：Prof．Zha

2、ngYoubingCollegeofInformationEngineeringZhejiangUniversityofTechnologyMarch2013Ⅲ4㈣5舢5¨¨¨¨¨¨■--_■肿哪肿●-■Ⅲ4㈣Z舢Y浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡

3、献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名：哕妨日期：知f；年朝毖日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于l、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密囱。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：I妙≮

4、导师繇研t日期：沙I掉r月工矿日日期：抽f半歹月巧日日期：抽f务j月强日浙江工业大学硕士学位论文电动汽车充电站谐波的分析与治理研究摘要近年来，我国的汽车保有量持续增多，汽车石油的消耗量已经占到国家总石油消耗量的35％，严重威胁到了国家的能源与经济安全，而且给环境带来了很大的污染。电动汽车以电代油，能够实现“零排放”，其环保、清洁、节能，是未来汽车工业的必然趋势。为了推广电动汽车，大范围的充电站建设必不可少，而这会导致大量的谐波污染，若不加以治理便会污染大电网。一直以来针对电动汽车的谐波研究还不是很多

5、，特别是谐波治理这一部分的研究比较少。本文首先采用理论分析以及建模仿真的方法来研究充电站谐波的特点，在此基础上整体设计了充电站的有源滤波器，并研究了治理的效果。本文分析了六脉冲整流桥式充电机的结构，具体推导了谐波电流的特性。假设充电站中充电机互不影响，根据切比雪夫大数定律，使用蒙特卡罗的方法计算各次谐波含量的期望，用期望来预测实际充电站的谐波含量。在SIMULINK平台上，对充电站进行了建模仿真，分析了充电站所产生谐波的特性、最大谐波含量、充电机台数与谐波含量之间的关系以及模拟了充电站谐波含量的突变

6、情况。最大谐波含量的仿真可以作为充电站的最大谐波量的估计，这为充电站的建设提供一个依据。在研究了充电站谐波电流特性的基础上，整体设计了充电站中有源滤波器的结构，并确定主电路的参数。通过PI控制实现电容两端电压的稳定，研究了电容与交流侧之间的能量交换。研究了PWM驱动信号的控制策略一一滞环控制与基于无偏GM(1，1)模型的无差拍控制，比较了两种控制方法在充电站谐波治理的性能。本文综合研究了充电站的谐波问题，包括检测与治理。通过数学推导以及建模仿真的方法研究了充电站的谐波特性。在此基础上，引入有源滤波器

7、来进行谐波的治理。通过PI控制实现电容电压的稳定，以及无差拍控制实现谐波电流的无延时滤除。关键词：充电站谐波，蒙特卡罗方法，有源滤波器，滞环控制，灰色预测浙江工业大学硕士学位论文RESEARCHoNANALYSISANDELIMINATIoNOFHARMoNICINELECTRICVEHICLECHARGINGSTATIoNABSTRACTInrecentyears，withthecarholdingnumberincreasingcontinuouslyinChina，cars’oilconsum

8、ptionhasbeenabigpartcompositionofthetotalnationaloilconsumption，about35％，whichfromenergy·-economy·-environmentpointofview,isaseriousthreattothewholecountry．Theelectricvehicle(EV)canbepoweredbyelectricityinsteadofgasoline．Duetoitsadvanta