[发明专利]一种多接入电动汽车充电桩对电网谐波影响的分析方法

说明书

本发明涉及一种多接入电动汽车充电桩对电网谐波影响的分析方法，进行电动汽车充电桩等效建模，获得一电动汽车充电桩等效模型，并用一个非线性电阻来模拟高频功率变换环节的等效输入电阻；通过非线性电阻来用曲线拟合充电机输出功率，进行控制电路等效建模，获得一控制电路等效模型；将所述电动汽车充电桩等效模型、所述非线性电阻模型、所述控制电路等效模型代入分布式电源配电网中进行仿真分析。本发明利用PSCAD软件仿真平台建立电动汽车充电桩的仿真模型以及简易的配电网模型，将电动汽车接入配网用于定量分析电动汽车充电桩之间、电动汽车充电桩与配电网之间的谐波交互影响关系，从而为电动汽车充电站的运行管理和规划设计提供辅助抉择支持。

技术领域

本发明属于电气工程技术领域，具体涉及一种多接入电动汽车充电桩对电网谐波影响的分析方法。

背景技术

随着能源危机和环境污染的加剧，分布式电源和电动汽车在全球范围内发展很快，越来越受到人们的重视。电动汽车一改传统驱动方式使用电力进行驱动，一方 面能够减少温室气体的排放，改善环境，但另一方面，电动汽车充电采用逆变器作 为并网及直交变换的接口，其输出的谐波含量过高时将会影响电网安全稳定运行， 是一类重要的谐波源。而当多台电动汽车充电桩同时工作时，其产生的谐波之间的 交互影响对电网安全存在的影响将更为复杂。在近几年，国内外学者对电动汽车充 电桩进行了建模并分析其产生的谐波问题，但目前研究均未涉及到背景谐波的存在 对电动汽车充电桩产生的谐波的影响。背景谐波的存在可能致使充电机产生的各次 谐波幅值发生变化。

本发明提供一种多接入电动汽车充电桩对电网谐波影响的分析方法来克服上述缺陷。

发明内容

本发明目的在于提供一种多接入电动汽车充电桩对电网谐波影响的分析方法，用于解决上述现有技术中存在的技术问题之一，如：在近几年，国内外学者对电动 汽车充电桩进行了建模并分析其产生的谐波问题，但目前研究均未涉及到背景谐波 的存在对电动汽车充电桩产生的谐波的影响；背景谐波的存在可能致使充电机产生 的各次谐波幅值发生变化。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种多接入电动汽车充电桩对电网谐波影响的分析方法，包括以下步骤：

S1：在电动汽车充电桩基本电气配置的基础上，进行电动汽车充电桩等效建模，获得一电动汽车充电桩等效模型，并用一个非线性电阻R_c来模拟高频功率变换环节 的等效输入电阻；

S2：步骤S1中的电动汽车充电桩等效模型中，通过非线性电阻R_c来用曲线拟 合充电机输出功率P₀(t)，即进行非线性电阻建模，获得一非线性电阻模型；

S3：在电动汽车充电桩基本控制电路的基础上，进行控制电路等效建模，获得 一控制电路等效模型；

S4：将所述电动汽车充电桩等效模型、所述非线性电阻模型、所述控制电路等 效模型代入分布式电源配电网中进行仿真分析。

进一步的，步骤S1中电动汽车充电桩等效建模具体为：

将电动汽车充电桩分为依次连接的逆变器模块、DC/DC功率变换器模块、滤波 模块；逆变器模块接收来自配电网的交流电并逆变为直流电，然后经过DC/DC功率 变换器模块进行功率变换，再经过滤波模块滤波后输出给电动汽车供电；

电动汽车的充电方法在一定数量的工频周期内，充电桩的输出电流I_o和输出电压U_o是恒定的，在低频范围内，用一个非线性电阻R_c来模拟高频功率变换环节的 等效输入电阻：

(1)式中：

U_dc——DC/DC功率变换电路输入电压；