一、谐波是什么
谐波可以理解为电网电压和电流波形中的杂质。理想的电网电压是标准的正弦波形——频率50Hz。当充电桩在工作时——内部的功率开关管在高频通断过程中会向电网注入频率高于50Hz的电流成分——这些频率成分就是谐波。5次谐波的频率是250Hz，7次谐波是350Hz。谐波电流在电网线路上产生额外的发热和电压畸变——对电网和其他用电设备造成不利影响。
谐波的危害包括：变压器和线缆额外发热——降低设备寿命和供电效率；保护装置的误动作——谐波电流可能被漏电保护器或断路器误判为故障电流；计量误差——部分电表对谐波电流的计量精度不足；对并行设备产生干扰——谐波可能通过电网传导影响同一条线路上的其他敏感设备。
二、充电桩谐波的来源和特性
充电桩的谐波主要来自充电模块的整流电路。整流电路在工作时从电网取电的电流不是完美的正弦波——而是一个脉冲形状的电流——这个脉冲电流中包含了丰富的高次谐波成分。单台充电桩的谐波电流在自身额定电流中占比不大——但多台充电桩并联运行时谐波电流会叠加——在充电站变压器低压侧可能产生较大的谐波电压畸变。
充电桩的谐波水平用总谐波畸变率来衡量——是衡量充电桩电能质量的重要指标。国家标准对充电桩接入电网后产生的谐波水平有明确的限值要求。THD越低谐波水平越低——对电网越友好。
三、谐波治理的几种技术方案
充电模块自身的谐波抑制能力是基础——选用THD更低的充电模块从源头减少谐波产生。无源滤波器由电感和电容组成——针对特定频率的谐波进行滤波——成本较低但只能滤特定次数的谐波且容易与电网发生谐振。有源电力滤波器通过产生与谐波电流大小相等方向相反的补偿电流来抵消谐波——可以动态适应变化的谐波电流——治理效果好但成本较高。对于大型充电站——在配电侧安装有源电力滤波器进行集中谐波治理是目前较常用的方案。
四、谐波治理在项目前期就要规划
充电站建设时在配电方案设计阶段就应考虑谐波治理——预留滤波装置的安装空间和配电柜接口。供电公司在审批充电站的接入方案时通常要求提供谐波计算报告——预估充电站运行后对电网电能质量的影响。在充电站运营中发现电费单上出现谐波罚款或设备频繁故障——排查谐波是否超标是必要的技术步骤。
免责声明：本内容素材来源于互联网等公开渠道，仅供参考、交流。如需转载请注明出处，如有侵权，请与我们联系，立刻删除。
