第32卷第5期北京交通大学学报V01.32No.5至QQ§篁!Q笪』Q堑星墼△LQ至曼曼!』!些垒』!垒Q!Q墼堡坠墅!￥星垦曼!!兰Q堕;2塑垒文章编号:1673—0291(200805.0085.04电动汽车充电机(站接入电力系统的谐波分析黄梅,黄少芳,姜久春(北京交通大学电气工程学院,北京100044摘要:在电力系统中电动汽车充电机为非线性负荷,产生的谐波对电网是一种污染.在建设充电站前,有必要对充电站接入电力系统的谐波进行仿真预测,以决定是否配置谐波抑制和无功补偿设备.首先,利用某型号充电机参数建立充电机(站的Matlab仿真模型,然后采用快速傅里叶变换(FFT对电流进行谐波分析,得出单台充电机产生的5,7次谐波最大值分别为0.44A,0.23A,满足国家谐波标准.本文的研究方法和仿真模型同样适用于其他类型、规模的充电机(站接入电力系统的谐波分析.关键词:谐波分析;计算机仿真;充电机(站;Matlab中图分类号:TM743文献标志码:AHarmonicStudyofElectricVehicleChargersHUANGMei,HUANGShaofang,JIANGJiuchun(SchoolofElectricalEngineering,BeijingJiaotongUniversity,Beijing100044,ChinaAbstract:Electricvehicle(EVchargersarenon—linearloadinpowersystems.Theypresentapoten・tialproblemtopowersystemintheformsofharmoniccurrentsandpoorpowerfactors.Thusitisim’portanttoanalyzetheeffectsofEVchargersonpowersystemharmoniccurrentsbeforebuildingachargingstation.ByusingMatlabfit8asimulationtool,modelsforhighfrequencychargersandforachargingstationhavebeensetuponthebasisofelectricbusesparameters,whichareusefultotheanalysisandpredictionofharmonicpoBution.Researchshowsthatwhenthechargingstationconnect-edtothepowersystemitcanmeettheharmonicstandardandthesimulationmethodscanalsobeap‘pliedtotheothertypesofchargingstations.Keywords:harmonicanalysis;computersimulation;electricvehiclecharge(EVCharger;Matlab节能、环保、缓解能源危机、改善人类生存环境和遏制大气状况继续恶化是汽车工业可持续发展面临的首要问题,也是其发展的方向.传统汽车消耗了大量优质紧缺的石油天然气,这使电动汽车成为解决我国石油能源短缺的根本出路.以电动汽车为代表,大力促进其发展,有助于实现交通能源的多元化并维护国家的能源安全.电动汽车需要通过充电机补充电能.采用电力电子技术的充电机是一种非线性设备,会产生谐波电流,对公用电网是一种污染.因此,在建设充电站前,有必要对充电站注入电力系统的谐波进行仿真预测,判断是否满足国家标准GB/T14549.93(电能质量公用电网谐波》的要求,决定是否配置相应的谐波抑制和无功功率补偿设备.“本文作者参与了电动汽车充电机(”站规范研究的课题,根据某型号充电机参数,利用Matlab搭建充电机(站的仿真模型,对充电机(站接入电力系统的谐波进行了仿真分析和预测,为充电站的工收稿日期:2007—11-16基金项目:“国家863”计划项日资助(2002AA501631作者简介:黄梅(195卜,女,安徽阜阳人,教授.啊斓:mhuang@bjtu.edu.ca黄少芳(1983一,男,福建莆田人,硕士.万方数据8611塞奎望奎兰兰堡竺!!堂程建设提供参考.1充电机(站仿真模型根据某型号充电机搭建单台充电机仿真模型,在此基础上搭建整个充电站的Matlab仿真模型.1.1充电机仿真模型电动汽车充电站采用的大功率高频充电机的一般结构如图l所示,由三相桥式不控整流电路对三相交流电进行整流,滤波后经过高频DC.DC功率变换电路的直直变换,为蓄电池充电.=”箱“电“网图1高频充电机的一般结构框图Fig.1Blockdiagramofhighfrequencycharger为仿真方便,考虑将图1中的功率变换器进行等效.相对于工频周期(0.02s来说,动力蓄电池充电所需时间(4。5h很长,在一个至几个工频周期内,都可以认为图1中充电机的输出电流,。和输出电压u。是恒定的直流,即功率变换器工作于恒功率状态,当输入电压uB升高时,输入电流,I必须相应降低.因此在工频范围内,可以用一个非线性电阻尺c来近似模拟高频功率变换电路的等效输入阻抗,并且可以取得较好的近似效果【lJl.尺c可近似表示为。UBui叩u矗,u台“c一,I—PI—P。一U。,。式中,7为充电机效率,则充电机的等...