電動汽車充電機對電能計量的影響.pdf

1、為保障能源安全以及溫室氣體減排,我國將電動汽車列入國家“十二五”規(guī)劃,作為向產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)予以扶持。按照國家規(guī)劃,至2020年新能源汽車要達(dá)到500萬輛。新能源汽車以電動汽車為主,如此大規(guī)模的電動汽車發(fā)展需要大量充電站配合,而充電機屬于新型大功率、高度非線性的用電設(shè)備,是諧波功率源,由此引發(fā)的電能質(zhì)量污染、動態(tài)特性等引起的計量問題需要深入研究。電能計量涉及電力公司、用戶和充電運營商利益,計量的準(zhǔn)確性和合理性研究,是一項擺在我

2、們面前的緊迫課題。
　　本文首先對引起電能表計量誤差的因素和諧波對電能計量合理性造成的影響進(jìn)行分析。在Matlab/simulink環(huán)境下建立不同種類充電機的完整模型,其中包括配電線路阻抗、配電、變壓器、三相不控整流電路、實現(xiàn)零電壓開關(guān)的移相控制零電壓全橋變換電路、基于雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的三相電壓型PWM整流電路等模塊。
　　然后根據(jù)充電機快速充電時特性,分析不同種類充電機在恒流充電、充電電流變化時的諧波和諧波功率,對充電機計量

3、時存在的合理性問題進(jìn)行評估。建立充電機等值模型,闡明對充電機產(chǎn)生諧波功率的機理。分析不同種類充電機的能耗,為充電站采取合理的電能計費方式提供參考。最后分析充電機在脈沖充電時的諧波和計量產(chǎn)生的誤差。
　　得到主要結(jié)論如下:
　?、俪Ｒ?guī)充電對計量影響:三相不控整流加DC/DC充電機注入的諧波占基波功率百分比隨著充電功率的增大而增加,隨線路短路容量的增大而減小,總體上占基波功率的比值很小(0.012％),對計量合理性造成的影響有限

4、。PWM整流加DC/DC充電機因電流畸變小,注入電網(wǎng)的諧波功率很小,可忽略不計。充電機諧波電流通過線路阻抗和變壓器漏抗上造成輸入電壓畸變,產(chǎn)生諧波功率。充電功率變化時的充電機的諧波電流與諧波功率,充與恒流充電時的情況非常接近。
　?、诔潆姍C能耗:PWM整流加DC/DC充電機整體效率低于三相不控整流加DC/DC充電機;充電機的電能損耗在2.5％以上。
　　③脈沖充電對計量影響:充電機恒流充電時因采樣頻率不足而引起的誤差在0.1