电动汽车交流充电桩谐波分析及谐波抑制研究_周娟.pdf

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1、第45卷第5期电力系统保护与控制Vol.45No.52017年3月1日PowerSystemProtectionandControlMar.1,2017DOI:10.7667/PSPC161814电动汽车交流充电桩谐波分析及谐波抑制研究周娟，任国影，魏琛，樊晨，毛海港(中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州221008)摘要：交流充电桩是家用电动汽车主要的能源供给设施，利用车载式充电机为动力电池充电。随着电动汽车充电站日益增多，其产生的谐波污染也越来越严重。搭建了单相车载式充电机的完整模型，详细分析了其谐波特点和充电机台数变化对谐波含量的影响。针对

2、充电桩的谐波问题，将有源电力滤波技术应用到交流充电桩中。在所搭建的仿真模型中，针对单相车载式充电机的负载特性，采用传统PI控制与重复控制相结合的复合控制方法，新型交流充电桩有效地抑制了车载式充电器谐波，提高电网侧电能质量。关键词：交流充电桩；单相有源电力滤波器；谐波；电动汽车；重复控制；PI控制HarmonicanalysisofelectricvehicleACchargingspotandresearchonharmonicrestrictionZHOUJuan,RENGuoying,WEIChen,FANChen,MAOHaigang(Scho

3、olofInformationandElectricalEngineering,ChinaUniversityofMiningandTechnology,Xuzhou221008,China)Abstract:ACchargingspot,amajorenergysupplyfacilityforelectricvehicles,useson-mountedchargertopowerthebatteryofhouseholdelectriccars.Theharmonicpollutionofelectricvehiclechargersisinc

4、reasingrapidlyasthescaleofelectricvehiclechargingstationsenlarge.Thispaperbuildsamodelofsingle-phasevehicularcharger.Besides,itanalyzestheharmoniccharacteristicsindetail.Theinfluenceongridharmonicbythechangesinthenumberofchargingstationsisanalyzed.Inviewoftheharmonicproblemofch

5、argingspot,theactivepowerfiltertechnologyisappliedtotheACchargingspot.Inthesimulationmodel,basedontheloadcharacteristicsofsingle-phasevehicularcharger,thetraditionalPIcontrolandrepetitivecontrolarecombined,whichcanimprovethequalityofthegridsidepowerandreducetheinfluenceofharmon

6、icsonelectricenergy.ThisworkissupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No.51407184).Keywords:ACchargingspot;single-phaseactivepowerfilter;harmonic;electricvehicles;repetitivecontrol;PIcontrol时间较长，因体积小、占地少，可广泛地分布在城0引言[4]市的各个角落。随着环境污染和能源紧缺问题日益严峻，传统国家电网公司现行标准中明确规定交流充电燃油汽

7、车因能源消耗大、对环境污染严重，发展受桩的功能，并未考虑到车载式充电机的谐波对电网[1][5]到越来越多的限制。电动汽车作为新兴的交通工的影响。随着交流充电桩的广泛应用，车载充电具在近年得到快速的发展，其全部或部分采用电力机将会是新的谐波源，影响着电网的电能质量和稳[6]作为驱动系统的动力来源，在环保、清洁、节能等定性，谐波的存在也影响到交流充电桩计量系统[2][7]方面具有明显优势。电动汽车的充电装置主要包的准确性和通信系统的稳定性。[3]括直流充电机和交流充电机两种形式。直流充电目前对车载充电机谐波治理的研究成果还较机功率较大(100kW左右)，

8、充电时间短，但体积较少。文献[8]利用概率统计学大数定律和中心极限定[4]大，一般安装在专门的电动汽车充电站