一种充电桩的谐波检测和滤除方法技术

本发明专利技术公开了一种充电桩的谐波检测和滤除方法，通过该方法，解决了目前电动汽车充电桩网侧谐波含量比较大的问题，且能够滤除负载电流中的基波无功电流、负序电流、零序电流和谐波电流，只留下基波正序有功分量，避免了零序泄露误差的影响。

Harmonic detection and filtering method for charging pile

The invention discloses a harmonic charging pile detection and filtering method. By this method, the electric vehicle charging pile harmonic big problem, and can remove the fundamental load current of reactive current and negative sequence current and zero sequence current and harmonic current, leaving only the fundamental positive sequence active component. To avoid the effect of zero leakage error.

【技术实现步骤摘要】
所属
本专利技术涉一种充电桩的谐波检测和滤除方法。
技术介绍
随着全球能源危机的不断加深，石油资源的日趋枯竭以及大气污染、全球气温上升的危害加剧，节能和减排是未来汽车技术发展的主攻方向。日本丰田公司率先开发出混合动力汽车Prius，揭开了电动汽车的时代序幕。电动汽车作为新一代的交通工具，在节能减排、减少人类对传统化石能源的依赖方面具备传统汽车不可比拟的优势。2009年以来，中国政府密集出台了鼓励电动汽车及相关行业发展的政策措施，企业对电动汽车的研发和产业化投入显著增强。当电动汽车充电电池能源消耗到一定程度时，就需要使用能源供给装置对该电池进行充电，以保证电动汽车重复使用，达到“以电代油”的目的，因此能源供给装置对电动汽车的推广使用具有不可替代的作用。能源供给装置主要有两种形式，一种是直流充电桩，该充电桩功率较大，100kW左右，充电时间短，体积比较大，因此一般安装在固定的地点；另一种是交流充电桩，直接利用交流电网，输出交流电能，通过电动汽车自带的车载充电桩将交流电能转换为直流电能为充电电池进行充电。该种充电形式功率较小，一般为10kW左右，充电时间长，体积小，因此可以充分利用城市的各个角落为电动汽车进行充电。由于充电桩采用的充电桩和所带的负载是非线性设备，因此在运行时会给电网的电能质量带来不好的影响，主要体现在电网功率因数下降和给电网带来谐波污染等方面。其中谐波污染对电网造成的危害主要有以下几个方面：谐波电流造成的电压和发热情况会导致功率因数补偿电容器的使用寿命缩短；由于机械振动会受到基波频率磁场和谐波电流的影响，当机械谐振频率和电气励磁频率相等时，会发生共振从而产生更大的机械应力，破坏设备；谐波会导致系统对电压过零和电压为零的点判断失误；谐波电流会造成变压器铁损和铜损的增加；对电子设备和继电保护产生干扰；谐波电流会导致设备误动作，可能会中断生产和运行。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种充电桩的谐波检测和滤除方法，通过该方法，解决了目前电动汽车充电桩网侧谐波含量比较大的问题，且能够滤除负载电流中的基波无功电流、负序电流、零序电流和谐波电流，只留下基波正序有功分量，避免了零序泄露误差的影响。为了实现上述目的，本专利技术提供一种充电桩的谐波检测和滤除方法，该方法包括如下步骤：S1.实时检测充电桩系统的系统无功和谐波电流大小；S2.根据检测到的系统无功和谐波电流大小，实时进行无功动态补偿和谐波滤除；在S1中，谐波电流的检测具体步骤为：S11.将负载电流ia、ib、ic分解成基波ia1、ib1、ic1与谐波iak、ibk、ick之和；S12.考虑到三相不平衡，将电流基波电流ia1、ib1、ic1分为正序、零序和负序分量，则谐波电流iak、ibk、ick也可以分解为正序、零序和负序分量；S13.三相瞬时功率将上述步骤得到的分解结果代入该式，可得：中I1+、I1-是分别为基波正序和负序分量，Ik+、Ik-分别为k次谐波正序和负序分量，θ1-是基波负序的初始相位，θk+、θk-分别是k次谐波正序和负序的初始相位。上式谐波频率最低可达100Hz，经过低通滤波器(LFP)，则三相瞬时功率中的谐波分量就能完全滤去，只剩下稳态值从而可以得到滤除了负载电流中的基波无功电流、负序电流、零序电流和谐波电流，只留下基波正序有功分量，避免了零序泄露误差的影响。优选的，若考虑到三相不平衡的情况，则可以将负载侧基波电流分解为正序、负序和零序分量ia1、ib1、ic1，则谐波电流也可以分解为正序、负序和零序分量iak、ibk、ick，其中三相瞬时功率p为将上述分解的分量分别代入该式，可得； p k = e a i a k + e b i b k + e c i c k = 3 2 E ` m I k + cos ( ( k - 1 ) ω t + θ k + ) - 3 2 E m I k - cos 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充电桩的谐波检测和滤除方法，该方法包括如下步骤：S1.实时检测充电桩系统的系统无功和谐波电流大小；S2.根据检测到的系统无功和谐波电流大小，实时进行无功动态补偿和谐波滤除；在S1中，谐波电流的检测具体步骤为：S11.将负载电流ia、ib、ic分解成基波ia1、ib1、ic1与谐波iak、ibk、ick之和；S12.考虑到三相不平衡，将电流基波电流ia1、ib1、ic1分为正序、零序和负序分量，则谐波电流iak、ibk、ick也可以分解为正序、零序和负序分量；S13.三相瞬时功率将上述步骤得到的分解结果代入该式，可得：中I1+、I1‑是分别为基波正序和负序分量，Ik+、Ik‑分别为k次谐波正序和负序分量，θ1‑是基波负序的初始相位，θk+、θk‑分别是k次谐波正序和负序的初始相位。上式谐波频率最低可达100Hz，经过低通滤波器(LFP)，则三相瞬时功率中的谐波分量就能完全滤去，只剩下稳态值从而可以得到滤除了负载电流中的基波无功电流、负序电流、零序电流和谐波电流，只留下基波正序有功分量，避免了零序泄露误差的影响。

【技术特征摘要】
1.一种充电桩的谐波检测和滤除方法，该方法包括如下步骤：S1.实时检测充电桩系统的系统无功和谐波电流大小；S2.根据检测到的系统无功和谐波电流大小，实时进行无功动态补偿和谐波滤除；在S1中，谐波电流的检测具体步骤为：S11.将负载电流ia、ib、ic分解成基波ia1、ib1、ic1与谐波iak、ibk、ick之和；S12.考虑到三相不平衡，将电流基波电流ia1、ib1、ic1分为正序、零序和负序分量，则谐波电流iak、ibk、ick也可以分解为正序、零序和负序分量；S13.三相瞬时功率将上述步骤得到的分解结果代入该式，可得：中I1+、I1-是分别为基波正序和负序分量，Ik+、Ik-分别为k次谐波正序和负序分量，θ1-是基波负序的初始相位，θk+、θk-分别是k次谐波正序和负序的初始相位。上式谐波频率最低可达100Hz，经过低通滤波器(LFP)，则三相瞬时功率中的谐波分量就能完全滤去，只剩下稳态值从而可以得到滤除了负载电流中的基波无功电流、负序电流、零序电流和谐波电流，只留下基波正序有功分量，避免了零序泄露误差的影响。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，若考虑到三相不平衡的情况，则可以将负载侧基波电流分解为正序、负序和零序分量ia1、ib1、ic1，则谐波电流也可以分解为正序、负序和零序分量iak、ibk、ick，其中三相瞬时功率p为将上述分解的分量分别代入该式，可得； p k = e a i a k + e b i b k + e c i c k = 3 2 E ` m ...

【专利技术属性】
技术研发人员：周君梅，
申请(专利权)人：李红彪，
类型：发明
国别省市：广东;44