新能源汽车行业电能质量治理方案

01引言

随着国民环保意识的加强，以及国家政策的大力扶持，新能源汽车在社会上的广泛应用也越来越广泛，逐渐成为出行工具主要选择之一。与此同时，新能源车辆充电站的谐波及无功补偿问题也成为了电能质量领域的热点问题。

02新能源汽车行业充电负载分析

电动汽车电池的充电设备按照其工作原理主要分为以下几种：

➤（1）不控整流设备+DC/DC变换器——这类设备电流总畸变率达30%，特别是5，7，11, 13等奇次谐波远超出相关国家标准。

➤（2）工频变压器+不控整流电路+斩波器——这类充电设备工作时5次谐波电流含有率高达60%，7次谐波电流含有率高达40%，11、13次大于10%，严重情况下，总电流畸变率会超过80%，给电网电能质量带来较大的负面影响。

➤（3）PWM整流设备+DC/DC变换器——这类设备电流总畸变率相对较低，但由于成本较高所以应用并不广泛，充电站主要以上述两类充电设备为主。

03电能质量问题带来的危害

新能源汽车的电池充电设备绝大多数为非线性负载，在运行的过程中会向电网注入一定的谐波污染，同时也会使系统的功率因数降低，严重降低了电网的电能质量。具体体现在以下方面：

➤（1）谐波电流会导致变压器铜损和杂散损耗增加，谐波电压则会增加铁损。

➤（2）谐波电流的发热作用大于有效值相等的工频电流，谐波含量较高的电流能使断路器的开断能力降低，加大了断路器容量的配置。谐波还会使低压配电系统低压进线柜的电压保护由于相位变化而误动或拒动。

➤（3）在电力系统中，因为趋肤效应，高的谐波频率增加了导线的谐波电阻。因此谐波电流会增加线路损耗，并降低线路的传输能力。此外谐波还可能引起浸渍绝缘局部放电，加速电缆绝缘老化，缩短电缆的使用寿命。

➤（4）如果加于电度表的电压、电流的波形为非正弦波，使工作磁通的波形变为非正弦波，任何非正弦波均可分解为一系列高次谐波，同频高次谐波磁通之间相互作用会产生附加力矩，因而引起附加误差，甚至造成计量混乱。

➤（5）谐波的存在会使控制设备损坏或出现误动作的几率大大增加。电力电子设备对供电电压的谐波畸变很敏感，较高的畸变量可导致控制设备误动作，进而造成运行中断，导致更大的经济损失。

04解决方案

新能源汽车行业的谐波治理问题需采用专门的谐波治理设备进行治理，不同现场还需定制化方案。

路之生系列优点

➤滤除的谐波次数范围广。可滤除2-71次谐波；

➤谐波滤除率高。在额定功率下，谐波电流滤除率可高达97%；

➤响应速度快。谐波补偿电流全响应时间小于10ms；

➤节能降耗  减少变压器损耗及线路损耗，改善设备发热，延长设备使用寿命；

➤稳定系统  消除谐波对共网设备影响，防止系统因谐波引起的各种误动作，确保无功补偿等设备能安全投入，提高系统的安全性、可靠性、稳定性。