电动汽车充电站对电网的谐波影响及抑制措施

摘要

随着能源危机和环境污染问题的加剧，电动汽车技术成为汽车技术发展的重要方向之一，并得到我国政府的大力支持。作为配套设施的电动汽车充电站相应的也得到快速发展，但充电机作为一种非线性设备，产生谐波电流，大量电动汽车充电站接入电网，将会对电网带来较大的影响，因此开展对于电动汽车充电站的相关研究就显得尤为重要。为了能够更好地减小电动汽车充电站对电网的不利影响，提高经济效益，因此研究充电站产生的谐波特性和相应的抑制方法是十分有必要的。本文以Matlab/Simulink作为编程和仿真的工具，着重于充电站对电网谐波问题的研究，以及提出了相应地解决方案。
　　首先，本文从谐波理论入手。阐述了谐波对电网造成的危害以及充电站产生的谐波污染现状，对充电站的电压、频率等电能质量指标进行推导分析，得到充电站谐波和功率因数等的特点。
　　其次，本文根据理论内容利用Matlab/Simulink软件搭建充电机的仿真模型，分别研究单台充电机运行、多台充电机同时运行和多台充电机间隔时间运行三种情况下谐波电流特点，并运用快速傅立叶分析分析总结三种情况下的各次谐波电流的含有量，以及谐波的畸变率，进行分析比较从而找出对电网冲击最小的充电机运行方式，为今后充电站的建设提供理论依据和技术支持。
　　最后，文章针对谐波对电网的不利影响，介绍谐波的一些抑制措施。由于无源滤波器所具有的一些优点，作为本章介绍的重点。另外，还介绍了其他一些滤波措施，对于不同规模的电动汽车充电站我们可以根据实际的需要，加入相应的谐波抑制装置，从而制定合理的充电站谐波治理方案。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 选题的背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．3 电动汽车充电设施运行对电网的影响

1．4 充电站谐波污染研究

1．5 主要研究内容

2 电动汽车充电站谐波理论分析

2．1 充电站谐波的危害

2．2 非正弦电路谐波与功率因数特点

2．3 充电机谐波理论分析

2．4 充电站的谐波理论分析

2．5 本章小结

3 电动汽车充电站对电网的谐波影响

3．1 电动汽车充电站仿真模型搭建

3．2 单台充电机模型仿真分析

3．3 多台充电机同时运行模型仿真分析

3．4 多台充电机间隔时间投入运行模型仿真分析

3．5 谐波值与充电机台数关系

3．6 本章小结

4 充电站谐波抑制措施

4．1 谐波限值

4．2 无源滤波器滤波原理

4．3 充电站谐波抑制措施

4．4 其他谐波抑制方法

4．5 本章小结

5 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

致谢

攻读硕士期间主要成果

参考文献