新能源電動汽車充電場/站的諧波治理與無功補償

隨著新能源電動汽車的普及，越來越多的新能源電動汽車公共充電場/站應(yīng)運而生，這些新能源充電場/站配備大功率直流快速充電樁，采用集中供配電的方式，滿足了新能源電動車主需要快速充電的需求。

一、新能源電動汽車公共充電場/站面臨的主要問題

現(xiàn)在，新能源電動汽車公共充電場/站面臨的主要問題有兩個：

1、部分時段功率因數(shù)較低

由于針對廣大新能源電動車主開放的大型公共充電場/站，具有充電時間不固定、充電負荷不固定的特點，充電場站在某些特定的時間段內(nèi)可能會出現(xiàn)低載情況。對于大容量的變壓器,在其低負荷時,極易造成功率因數(shù)偏低,從而給電網(wǎng)帶來一定的危害。

2、諧波較為嚴重

新能源電動汽車公共充電場/站存在著較為嚴重的諧波干擾問題。這點可以從新能源電動汽車公共充電場/站所使用充電機的硬件電路得到印證。新能源電動汽車公共充電場/站的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)矯正模塊等，由于新能源電動汽車公共充電場/站的充電機存在整流模塊，就注定了新能源電動汽車公共充電場/站的充電機在運行過程中必然會產(chǎn)生諧波，這是由整流模塊的特性所決定，也可以說是與生俱來的。

3、三相不平衡

如果新能源電動汽車公共充電場/站存在負載的多樣性(如存在電動自行車、電動三輪車等電動充電設(shè)施)，極易出現(xiàn)電網(wǎng)三相不平衡等問題。

二、新能源電動汽車公共充電場/站面臨的主要挑戰(zhàn)

新能源電動汽車公共充電場/站面臨的部分時段功率因數(shù)低、諧波嚴重、三相不平衡等問題，會導(dǎo)致如下后果：

1、線路發(fā)熱量增加

2、變壓器損耗增大

3、電費清單中會出現(xiàn)“力調(diào)電費(罰款)”

4、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）、電力電子設(shè)備工作不正常等等

三、新能源電動汽車公共充電場/站的諧波治理與無功補償措施

目前，可供新能源電動汽車公共充電場/站選擇的諧波治理與無功補償措施有：

諧波治理裝置				無功補償裝置
諧波治理裝置名稱	技術(shù)成熟程度	諧波治理效果	投資額度	無功補償裝置名稱	技術(shù)成熟程度	無功補償效果	投資額度
LCL諧波濾波器	成熟	好	低	定制無功補償裝置	非常成熟	好	較低
定制無源諧波濾波器	非常成熟	好	中	低壓有源靜止無功發(fā)生器SVG	成熟	很好	高
高壓有源諧波濾波器APF	成熟	最好	最高	高壓有源靜止無功發(fā)生器SVG	成熟	最好	最高
低壓有源諧波濾波器APF	成熟	很好	很高	定制諧波治理無功補償一體化裝置	非常成熟	好	中
定制諧波治理無功補償一體化裝置	非常成熟	好	中	--	--	--	--