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      【應(yīng)用案例】電動(dòng)車汽車充電樁接入對(duì)電網(wǎng)諧波的影響

      瀏覽次數(shù):562更新時(shí)間:2023-10-19

       

      未曉妃

      安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

          人們現(xiàn)在越來(lái)越重視能源和環(huán)境問(wèn)題,綠色生活、綠色出行、節(jié)能環(huán)保不再只是宣傳口號(hào),被人們確確實(shí)實(shí)地運(yùn)用在生活上。因此,電動(dòng)車汽車行業(yè)得到良好的發(fā)展機(jī)會(huì),電動(dòng)車汽車出行,減少環(huán)境污染,使人們出行便利。與此同時(shí)電動(dòng)車汽車充電樁接入對(duì)諧波的影響,需要引起相關(guān)部門的重視,做好數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè),加大監(jiān)管力度,確保電網(wǎng)電能質(zhì)量。分析電動(dòng)車汽車充電樁介入對(duì)電網(wǎng)諧波的影響,可以更好地進(jìn)行變量調(diào)控,做出的治理措施,讓理論知識(shí)得到驗(yàn)證,在對(duì)電動(dòng)車汽車充電樁工作運(yùn)行時(shí),對(duì)電網(wǎng)諧波影響可以得到的治理,讓電動(dòng)車汽車行業(yè)可以得到良好的發(fā)展,促*我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

      1 電動(dòng)車汽車充電樁諧波工作原理

         電動(dòng)車汽車行業(yè)的發(fā)展能夠的促*我國(guó)新能源的開發(fā),節(jié)約資源,提升我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平。電動(dòng)車汽車充電設(shè)備引入的開展順利與否,關(guān)乎到電動(dòng)車汽車行業(yè)的發(fā)展。電動(dòng)車汽車充電樁的控制電路主要是嵌入式ARM處理器完成。充電樁在工作過(guò)程中,整體電流呈半波對(duì)稱,只有奇次諧波,沒有偶次諧波。諧波的規(guī)律公式為:6k±1(k是正整數(shù))。根據(jù)充電樁的工作原理可以進(jìn)行仿真模型實(shí)驗(yàn)研究,探尋充電樁在工作過(guò)程中,對(duì)諧波的影響,找出的減少諧波影響的措施,為人們的基本生活需求提供一個(gè)保障,使電動(dòng)車汽車行業(yè)與電力行業(yè)得到更好的發(fā)展。

      2 電動(dòng)車汽車充電樁接入對(duì)電網(wǎng)諧波的影響

         大量電動(dòng)汽車充電樁一旦接入到電網(wǎng)之中,會(huì)導(dǎo)致用電端部分承擔(dān)更多負(fù)荷,三相之間供電會(huì)出現(xiàn)交替,這樣就會(huì)造成諧波影響。具體而言,諧波指的是在電壓傳播的過(guò)程中,在電壓信號(hào)中夾雜的雜波信號(hào)。諧波可對(duì)電網(wǎng)內(nèi)潮流計(jì)算性造成影響,促使網(wǎng)絡(luò)的消耗量增加。尤其是高壓設(shè)備會(huì)出現(xiàn)額外消耗。諧波給通信線路可以造成兩種影響,分別是靜電感應(yīng)影響、電磁干擾影響。而多輸電線路不對(duì)稱運(yùn)行時(shí),則需對(duì)這兩種影響同時(shí)考慮。若輸電線路對(duì)稱運(yùn)行,只需對(duì)高次諧波靜電感應(yīng)效應(yīng)予以考慮。

         從側(cè)面而言,諧波影響可以反映用電端給電網(wǎng)造成的污染,而充電樁動(dòng)態(tài)污染,可對(duì)電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行造成直接影響。電動(dòng)車汽車充電樁接入對(duì)電網(wǎng)諧波的影響還體現(xiàn)在以下兩方面:

      (1)電動(dòng)汽車的充電樁一旦接入到電網(wǎng),因不同電動(dòng)汽車的匯聚度不同、充電行為不同,一旦接入后,會(huì)對(duì)電網(wǎng)電壓水平造成影響。電壓改變會(huì)對(duì)電流造成影響,引發(fā)電流變化,而電網(wǎng)在低電壓狀態(tài)下運(yùn)行時(shí),可能會(huì)出現(xiàn)電網(wǎng)有功功率、無(wú)功功率*大,進(jìn)而導(dǎo)致成本增加。

      (2)在電動(dòng)汽車集中充電時(shí),由于電量分配存在的限制,可導(dǎo)致電網(wǎng)承受較大用電負(fù)荷,這會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)用電平衡造成影響。在分析充電樁對(duì)電網(wǎng)諧波造成的影響時(shí),需建立仿真模型,展開細(xì)致化分析。

      3 電動(dòng)車汽車充電樁接入對(duì)電網(wǎng)諧波影響的解決措施

         在接入電動(dòng)汽車充電樁時(shí),采取措施來(lái)減輕接入行為對(duì)電網(wǎng)諧波造成的影響,具體可從以下幾方面入手:

      1)使用12脈波整流電路

      2)使用PWM整流技術(shù)

      3)添設(shè)無(wú)源濾波器

      4)添設(shè)有源濾波器

      5)對(duì)四種治理諧波效果進(jìn)行比較分析

      4 安科瑞充電樁收費(fèi)運(yùn)營(yíng)云平臺(tái)

      4.1概述

         AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費(fèi)運(yùn)營(yíng)云平臺(tái)系統(tǒng)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)接入系統(tǒng)的電動(dòng)電動(dòng)自行車充電站以及各個(gè)充電整法行不間斷地?cái)?shù)據(jù)采集和監(jiān)控,實(shí)時(shí)監(jiān)控充電樁運(yùn)行狀態(tài),進(jìn)行充電服務(wù)、支付管理,交易結(jié)算,資要管理、電能管理,明細(xì)查詢等。同時(shí)對(duì)充電機(jī)過(guò)溫保護(hù)、漏電、充電機(jī)輸入/輸出過(guò)壓,欠壓,絕緣低各類故障進(jìn)行預(yù)警;充電樁支持以太網(wǎng)、4G或WIFI等方式接入互聯(lián)網(wǎng),用戶通過(guò)微信、支付寶,云閃付掃碼充電。

      4.2應(yīng)用場(chǎng)所

        適用于民用建筑、一般工業(yè)建筑、居住小區(qū)、實(shí)業(yè)單位、商業(yè)綜合體、學(xué)校、園區(qū)等充電樁模式的充電基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)。

      4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

      4.3.1系統(tǒng)分為四層:

      1)即數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、數(shù)據(jù)中*層和客戶端層。

      2)數(shù)據(jù)采集層:包括電瓶車智能充電樁通訊協(xié)議為標(biāo)準(zhǔn)modbus-rtu。電瓶車智能充電樁用于采集充電回路的電力參數(shù),并進(jìn)行電能計(jì)量和保護(hù)。

      3)網(wǎng)絡(luò)傳輸層:通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。

      4)數(shù)據(jù)中*層:包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器,應(yīng)用服務(wù)器部署數(shù)據(jù)采集服務(wù)、WEB網(wǎng)站,數(shù)據(jù)服務(wù)器部署實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。

      5)應(yīng)客戶端層:系統(tǒng)管理員可在瀏覽器中訪問(wèn)電瓶車充電樁收費(fèi)平臺(tái)。終端充電用戶通過(guò)刷卡掃碼的方式啟動(dòng)充電。

         小區(qū)充電平臺(tái)功能主要涵蓋充電設(shè)施智能化大屏、實(shí)時(shí)監(jiān)控、交易管理、故障管理、統(tǒng)計(jì)分析、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能,同時(shí)為運(yùn)維人員提供運(yùn)維APP,充電用戶提供充電小程序。

      4.4安科瑞充電樁云平臺(tái)系統(tǒng)功能

      4.4.1智能化大屏

         智能化大屏展示站點(diǎn)分布情況,對(duì)設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備使用率、充電次數(shù)、充電時(shí)長(zhǎng)、充電金額、充電度數(shù)、充電樁故障等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)顯示,同時(shí)可查看每個(gè)站點(diǎn)的站點(diǎn)信息、充電樁列表、充電記錄、收益、能耗、故障記錄等。統(tǒng)一管理小區(qū)充電樁,查看設(shè)備使用率,合理分配資源。

      4.4.2.實(shí)時(shí)監(jiān)控

         實(shí)時(shí)監(jiān)視充電設(shè)施運(yùn)行狀況,主要包括充電樁運(yùn)行狀態(tài)、回路狀態(tài)、充電過(guò)程中的充電電量、充電電壓/電流,充電樁告警信息等。

      4.4.3交易管理

         平臺(tái)管理人員可管理充電用戶賬戶,對(duì)其進(jìn)行賬戶進(jìn)行充值、退款、凍結(jié)、注銷等操作,可查看小區(qū)用戶每日的充電交易詳細(xì)信息。

      4.4.4故障管理

         設(shè)備自動(dòng)上報(bào)故障信息,平臺(tái)管理人員可通過(guò)平臺(tái)查看故障信息并進(jìn)行派發(fā)處理,同時(shí)運(yùn)維人員可通過(guò)運(yùn)維APP收取故障推送,運(yùn)維人員在運(yùn)維工作完成后將結(jié)果上報(bào)。充電用戶也可通過(guò)充電小程序反饋現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題。

      4.4.5統(tǒng)計(jì)分析

         通過(guò)系統(tǒng)平臺(tái),從充電站點(diǎn)、充電設(shè)施、、充電時(shí)間、充電方式等不同角度,查詢充電交易統(tǒng)計(jì)信息、能耗統(tǒng)計(jì)信息等。

      4.4.6基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

         在系統(tǒng)平臺(tái)建立運(yùn)營(yíng)商戶,運(yùn)營(yíng)商可建立和管理其運(yùn)營(yíng)所需站點(diǎn)和充電設(shè)施,維護(hù)充電設(shè)施信息、價(jià)格策略、折扣、優(yōu)惠活動(dòng),同時(shí)可管理在線卡用戶充值、凍結(jié)和解綁。

      4.4.7運(yùn)維APP

         面向運(yùn)維人員使用,可以對(duì)站點(diǎn)和充電樁進(jìn)行管理、能夠進(jìn)行故障閉環(huán)處理、查詢流量卡使用情況、查詢充電\充值情況,進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置,同時(shí)可接收故障推送。

      4.4.8充電小程序

         面向充電用戶使用,可查看附近空閑設(shè)備,主要包含掃碼充電、賬戶充值,充電卡綁定、交易查詢、故障申訴等功能。

      4.5系統(tǒng)硬件配置

       

       

       

       

      作者介紹

      未曉妃,安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向?yàn)槲㈦娋W(wǎng)能效管理和環(huán)保安全用電。

       

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