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导语:电动汽车是新能源汽车发展的重点方向之一,对于节能环保、减少碳排放污染具有重要意义。近年来,在国家产业政策、财政补贴政策的刺激下,电动汽车产业在我国出现了前所未有的“大干快上”局面:电动汽车的保有量逐年增加,北京、上海、深圳、西安、石家庄、兰州等多个城市相继建立了汽车充电站。电动汽车充电设施是电动汽车产业链的重要组成部分,在电动汽车产业发展的同时还应该充分考虑充电设施的发展以及充电设施对于电网电能质量的影响。
汽车充电站(机)对电力系统的影响
1削峰填谷
在传统的电力系统中,实际用电负荷的波动性与发电机组额定工况下所要求的用电负荷稳定性之间存在固有矛盾,如何处理电力系统的峰谷差一直是电网企业头疼的问题。由于大多数电动汽车主要在白天行驶,晚上利用低谷的低价电为电动汽车充电,这样就对电力系统起到了削峰填谷的作用。
2谐波污染
电动汽车蓄电池充电属非线性负荷,充电过程中会产生谐波。谐波会对电网造成危害,引起线路或变压器附加损耗增加和发热,造成电网中局部的电感、电容发生谐振,使谐波进一步放大。谐波对充电站(机)设备也存在威胁:对电费计量系统来说,若将谐波电流计为有功电流,可能造成用户多支出电费;对计算机和一些其他电子设备来说,较高的谐波可导致控制设备误动作,进而造成生产或运行中断;对开关和继电保护设备来说,谐波可能导致电子保护式低压断路器之固态跳脱装置不正常跳闸,可能对由序分量滤过器组成启动元件的保护及自动装置产生干扰。
3负荷不均匀
当充电站的电动汽车采用大电流快速充电时,会形成150~600A的大电流,这可能会造成电网不稳定,并且过分密集的集中充电可能导致充电站瞬时负荷过大,对电网的负荷调节能力、载荷能力以及电源容量均造成考验。
4充电站其他电能质量指标
电动汽车充电站为电动汽车运行提供能量补给,是发展电动汽车所必须的重要配套基础设施。充电站中用电设备中不含大型冲击性设备,对公用电网产生的电压偏差、频率偏差、电压闪变、三项不平衡度基本满足国标要求。由于电动汽车蓄电池充电属非线性负荷,充电过程中主要对电网产生谐波污染。通常汽车充电站(机)会考虑在相关配电系统中配有补偿装置和滤波装置,以达到降低谐波污染的目的。
单台汽车充电桩充电过程的电能质量监测
1测试说明
本次测试随机抽取了深圳一汽车充电站的国产充电桩。采用了额定电流为8A的比亚迪的BYD-F3电动汽车进行充电过程的电能质量测试。测试采用某公司PQM-3电能质量监测仪进行监测。测试仪的采样周期为200ms(连续10周波)、无间隙方式;采样数据记录间隔为3s。考虑到充电桩正常工作后,数据变化不大的特点,主要截取充电桩正常充电后的数据进行分析和比较。由于BYD充电车充电时采用A相单相进行,电能质量测试仪电压信号取三相调压器输出端A相电压,电流信号取三相调压器A相电流,因此电能质量测试指标中的三相电压允许不平衡度无法经由本次测试取得。
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