电动汽车充电谐波对并网型微电网的影响与抑制补偿方法研究

王淑雅

摘 要：电动汽车作为替代传统化石燃料汽车的新型汽车，在节能减排方面具有明显优势，是我国战略性新兴产业。文中分析了电动汽车在微电网并网运行情况下充电产生的谐波对微电网稳定性的影响，以及针对谐波的影响，提出了抑制补偿谐波的二级控制策略，在初级控制的基础上加入谐波补偿器，通过Matlab系统下的SimuLink仿真证实了该策略的有效性。

关键词：电动汽车;并网微电网;谐波抑制;分层控制

中图分类号：TP39文献标识码：A文章编号：2095-1302（2019）02-00-02

0 引 言

电动汽车（Electric Vehicle，EV）是中国的战略性新兴产业[1]。与传统电动汽车充电方式相比，未来的电动汽车更多地处于微网环境中，尤其是在微电网的“光储充一体化”环境下充电[2]。在微电网环境中为电动车辆充电会产生影响系统稳定性的谐波。目前，关于微电网环境下的电动汽车充电谐波的研究大部分在离网条件下进行[3]。由于微电网在并网模式下频率f和电压V会得到大电网的支持，因此相比离网，电网车辆在并网微电网下的运行更为常见[4]。文献[5]研究了电动汽车的充电过程，并提出电动汽车充电电池充电过程中的输出功率函数关系。文献[6]针对离网情况下电动汽车充电产生的谐波提出了一种主要控制策略。文献[7]研究了电网连接模式下电动汽车充电的谐波效应。

针对上述不足，本文提出一种新的控制策略，在初级控制的基础上增加谐波补偿器，形成二次控制，将二次控制层测量并与参考值进行比较得到的差值作为补偿量反馈给初级控制。

3 实验结果仿真

为了验证本文提出的微电网谐波抑制分层控制策略的有效性，利用Matlab搭建仿真模型，如图4所示。

仿真结果如图5所示。可以看出，在添加谐波补偿器后，微电网的输出电流得到显著改善。由二次控制产生的电流输出的正弦性得到保证，并且由非线性负载引起的微电网电流的总谐波失真率也显著降低，满足要求。电流谐波总畸变率如图6所示。

根据以上分析，当电动车辆在并网环境中充电产生谐波时，添加基于主控制的二次控制可以降低输出电流的总电流谐波失真率，进而改善系统的稳定性。

4 结 语

本文针对电动汽车在并网环境中充电产生大量谐波的问题，提出一种抑制并网谐波补偿的分层控制策略。根据对仿真情况的分析，二级控制通过补偿第5和第7谐波来抑制由电动车辆在并网环境中产生的谐波。仿真结果表明，当电动汽车在并网环境中充电时，控制策略可以抑制谐波对系统的影响，从而提高系统的稳定性。

参 考 文 献

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