近年電動汽車和充電站起勢迅猛,各地加大了新能源汽車充電站的建設力度;但由于電動汽車蓄電池充電是屬非線性負荷,在充電過程中一定會有諧波產生。諧波產生后將傳導至公共電網中,必然會引起線路發(fā)熱量增加,變壓器損耗增大;而且在充電站內部,對其他用電器也會造成影響,比如計量系統(tǒng)不準確(諧波分量也會按照電量計量)電子設備工作不正常等等。
從充電站工作原理來看,諧波主要來自充電機的整流模塊,非車載充電機主回路主要由四部分組成,整流模塊、DC/DC 功率變換模塊、輸出濾波模塊和功率因數(shù)矯正模塊,所以充電站的諧波主要是整流模塊產生的。
惠州某大型商住綜合體安裝了大量慢充和20臺柜式雙槍大功率快充,每當中午時分充電高峰期時,配電房部分回路空開隨機跳閘,后經機電維護組簡單測量確定商用充電站運行時產生諧波,急需治理并將功率因數(shù)提高到0.95以上:
單機試運行解決方案:
序號 |
安裝點 |
設備 |
濾波補償類型 |
型號 |
設計容量 |
柜體尺寸 【寬*深*高】 |
Ⅰ |
充電樁輸入端 |
最大電流220A,電流諧波總畸變率30%左右 |
設備級濾波器成套裝置 |
Arted/4FL 100A |
220A |
特殊制定 |
測試儀器及執(zhí)行標準
1、測試地點:220A充電樁設備的進線端及濾波器的進線端。
執(zhí)行標準:
電能質量 公用電網諧波 GB/T 14549
電能質量 電壓波動和閃變 GB/T 12326
電能質量 供電電壓允許偏差 GB/T 12325
電能質量 三相電壓允許不平衡度 GB/T 15543
1、 設備級濾波器與充電樁進線端的電流對比
圖表 1:各相平均電流有效值為175A(充電樁的進線端)
圖表 2:各相平均電流有效值為165A(濾波裝置的進線端)
由圖表1可以看出在充電樁裝置在正常運行狀態(tài)下各相平均電流有效值為175A;由圖表2可以看出濾波裝置正常運行狀態(tài)下各相平均電流有效值為165A,運行時的電流明顯降低。
2、 濾波裝置進線端與充電樁進線端的各相諧波電流含量對比
圖表 3:各相諧波電流含量約為31.4%(充電樁的進線端)
圖表 4:各相諧波電流含量約為4.5%(濾波裝置進線端)
由圖表3可以看出在充電樁裝置在正常運行狀態(tài)下各相諧波電流含量為31.4%;由圖表4可以看出濾波裝置在正常運行狀態(tài)下各相諧波電流含量為4.5%,諧波電流含量有明顯的降低。
3、 濾波裝置進線端與充電樁進線端的各相功率因數(shù)對比
圖表 5:各相平均功率因數(shù)為0.91(充電樁的進線端)
圖表 6:各相平均功率因數(shù)為0.97(濾波裝置進線端)
由圖表5可以看出在充電樁裝置在正常運行狀態(tài)下各相功率因數(shù)為0.91;由圖表6可以看出濾波裝置在正常運行狀態(tài)下各相功率因數(shù)為0.97,功率因數(shù)有明顯的提高。
項目總結:
1) 濾波裝置未運行時,電流為 175 A ,濾波裝置運行后,電流為 165 A ;
2) 濾波裝置投運后諧波電流含量有明顯的降低,總平均諧波電流含量由裝置運行前的 31.4% 降低到裝置運行后的 4.5% ;
3) 濾波裝置運行后對平均的功率因數(shù)提高有明顯的效果,裝置在運行前平均功率因數(shù)為 0.91 ;濾波裝置運行后,平均功率因數(shù)為 0.97 ;
4) 濾波裝置投運后,功率因數(shù)有明顯的提高,降低了對客戶變壓器所需的損耗;而諧波電流含量大幅度減少,降低了充電樁產生的諧波及其對其他設備的影響,另一方面也提高了充電樁的安全運行系數(shù)。
綜合評述:由測試數(shù)據對比可以看出,我方提供的設備級濾波器明顯改善了需方設備的用電電能質量,符合客戶的要求。