淺談充電樁系統(tǒng)對(duì)電能質(zhì)量的影響

　　據(jù)相關(guān)報(bào)道,國家規(guī)劃今年將建設(shè)90萬個(gè)充電樁。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國已有15個(gè)省份及45個(gè)城市出臺(tái)了支持充電設(shè)施建設(shè)的政策，充電站的火熱缺給電網(wǎng)帶來了新的問題。

　　據(jù)《電動(dòng)汽車科技發(fā)展十二五專項(xiàng)規(guī)劃》，到2015年底建成40萬個(gè)充電樁、2000個(gè)充換電站。可截至2014年底，全國僅建成了2.8萬個(gè)充電樁和723座充電站，新能源汽車與充電樁兩者之比約為4:1，遠(yuǎn)未達(dá)到1:1的標(biāo)配。國家制定的“十三五”規(guī)劃，又加大了充電樁和充電站的建設(shè)規(guī)模，到2020年，充電樁要達(dá)到450萬個(gè)，充換電站要發(fā)展到1.2萬座。

　　在如此高速發(fā)展的行業(yè)，國家有必要出臺(tái)新的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范這個(gè)行業(yè)，提高資源利用，以達(dá)到高效發(fā)展。

　　2015年12月28日，質(zhì)檢總局、國家標(biāo)準(zhǔn)委聯(lián)合國家能源局、工信部、科技部等部門，在京發(fā)布新修訂的電動(dòng)汽車充電接口及通信協(xié)議5項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)，新標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)在2016年1月1日起實(shí)施，但新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施真的就完全解決充電樁行業(yè)的問題了嗎?

　　在安全性方面，新標(biāo)準(zhǔn)增加了充電接口溫度監(jiān)控、電子鎖、絕緣監(jiān)測(cè)和泄放電路等功能，細(xì)化了直流充電車端接口安全防護(hù)措施，明確禁止不安全的充電模式應(yīng)用，能夠有效避免發(fā)生人員觸電、設(shè)備燃燒等事故，保證充電時(shí)對(duì)電動(dòng)汽車以及使用者的安全。

　　在兼容性方面，交直流充電接口型式及結(jié)構(gòu)與原有標(biāo)準(zhǔn)兼容，新標(biāo)準(zhǔn)修改了部分觸頭和機(jī)械鎖尺寸，但新舊插頭插座能夠相互配合，直流充電接口增加的電子鎖止裝置，不影響新舊產(chǎn)品間的電氣連接，用戶僅需更新通信協(xié)議版本，即可實(shí)現(xiàn)新供電設(shè)備和電動(dòng)汽車能夠保障基本的充電功能。

　　首先看下充電樁系統(tǒng)的原理示意圖：

　　充電樁系統(tǒng)是由變電與配電設(shè)備系統(tǒng)，充電設(shè)備系統(tǒng)，戶外設(shè)備系統(tǒng)，監(jiān)控層設(shè)備系統(tǒng)5大系統(tǒng)構(gòu)成。電網(wǎng)傳輸過來的高壓電壓通過高壓配電和變壓器降壓為低壓電壓，經(jīng)過低壓開關(guān)傳輸?shù)匠潆姌?，再由充電柜將電流整流，濾波，放大，讓電壓和電流達(dá)到了要求值。

　　新標(biāo)準(zhǔn)只是將行業(yè)更加規(guī)范化，標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化，但這主要是針對(duì)戶外設(shè)備系統(tǒng)，即充電樁接口等方面，沒有對(duì)電能質(zhì)量做一個(gè)要求，所以充電樁行業(yè)常常遺漏了電能質(zhì)量方面的問題，比如常見的不平衡、閃變、波動(dòng)、諧波等，但諧波污染首當(dāng)其中。

　　諧波污染

　　汽車蓄電池成產(chǎn)過程中一般采用可控硅構(gòu)成的三相橋式整流裝置作為化成設(shè)備，但這些設(shè)備對(duì)電網(wǎng)造成了大功率電力電子非線性負(fù)載，從而引發(fā)電網(wǎng)產(chǎn)生大量的諧波污染。諧波問題對(duì)充電行業(yè)諧波危害更為直接：

　　1、對(duì)于電力系統(tǒng)外部，諧波對(duì)通信設(shè)備和電子設(shè)備會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重干擾，特別容易造成費(fèi)用計(jì)算錯(cuò)誤，導(dǎo)致費(fèi)用偏離實(shí)際。

　　2、諧波可引起電力系統(tǒng)局部并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振，使諧波含量放大，造成電容器等設(shè)備燒毀。

　　3、諧波還會(huì)引起繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置誤動(dòng)作，使電能計(jì)量出現(xiàn)混亂。

　　4、諧波使電能的生產(chǎn)、傳輸和利用的效率降低，使電氣設(shè)備過熱、并使絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發(fā)生故障或燒毀。

　　充電樁行業(yè)如何解決諧波問題呢?

　　主要從以下4個(gè)方面處理：

　　1、增裝動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，提高供電系統(tǒng)承受諧波的能力。

　　2、加裝濾波裝置(包括無源濾波和有源濾波裝置)。

　　3、統(tǒng)一充電樁標(biāo)準(zhǔn),選用抗干擾能力的核心控制模塊。

　　4、按照國家標(biāo)準(zhǔn)加強(qiáng)諧波管理，加裝在線式電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置。

　　如何選擇在線式電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置?

　　在線式電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置必須按照DL/T1227-2013電能質(zhì)量裝置技術(shù)規(guī)范和GBT 19862-2005 電能質(zhì)量 監(jiān)測(cè)設(shè)備通用要求規(guī)范去設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，并需要通過權(quán)威認(rèn)證的產(chǎn)品方可能保證設(shè)備的可靠性和通用性。

　　ZLG致遠(yuǎn)電子E8000系列在線式電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置，通過了開普實(shí)驗(yàn)室型式試驗(yàn)認(rèn)證和IEC61850 規(guī)約一致性實(shí)驗(yàn)認(rèn)證，精度完全符合IEC61000-4-30A 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。完全應(yīng)對(duì)電能質(zhì)量常見的諧波，閃變，波動(dòng)，不平衡等問題，目前已通過廣東、廣西等地電科院的入網(wǎng)檢測(cè)，廣泛應(yīng)用于全國各地各級(jí)變電站、高耗能企業(yè)、光伏行業(yè)、充電樁行業(yè)等行業(yè)現(xiàn)場(chǎng)電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)與分析。