專利名稱：一種模擬不同情況運(yùn)行下充電站諧波特性的仿真系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電動(dòng)汽車充電站對(duì)電網(wǎng)影響仿真技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種模擬不同情況運(yùn)行下充電站諧波特性的仿真系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電動(dòng)汽車的發(fā)展是解決能源、環(huán)境問(wèn)題一個(gè)重要途徑，其各方面技術(shù)都處在快速發(fā)展的階段，作為充電設(shè)備的充電機(jī)由整流電路組成，因而產(chǎn)生諧波對(duì)電網(wǎng)造成污染，所以包含大量充電機(jī)的電動(dòng)汽車充電站必然對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量造成污染。為指導(dǎo)充電站的建設(shè)， 抑制其產(chǎn)生的諧波對(duì)電網(wǎng)的影響，我們應(yīng)該建立可以模擬不同情況運(yùn)行下充電站諧波特性的仿真系統(tǒng)。首先充電站是由多臺(tái)充電機(jī)組成的，現(xiàn)有的充電機(jī)模型為簡(jiǎn)化模型，即將三相整流后的電路等效為一個(gè)非線性電阻，但其輸出特性與實(shí)際充電機(jī)輸出特性有一定的差別。 其次影響充電站諧波大小的因素有充電機(jī)數(shù)量、充電機(jī)投入時(shí)間、充電電池額定充電電壓、 電流，充電電池初始狀態(tài)以及充電方式等，現(xiàn)有的充電站仿真模型比較簡(jiǎn)單，并不能完全改變這些因素以研究充電站在不同情況下運(yùn)行產(chǎn)生諧波的特性。第一，它不能改變充電電池的初始狀態(tài)，只能仿真充電電池初始狀態(tài)為OAh的情況，而在現(xiàn)實(shí)情況中，電動(dòng)汽車充電電池在充電時(shí)，其初始容量一般為總?cè)萘康?0% -40% ；其次，它不能很好的控制充電機(jī)的啟停運(yùn)行。當(dāng)充電電流小于0.015C(C為電池總?cè)萘?時(shí)，可以認(rèn)為充電電池充滿，應(yīng)當(dāng)停止充電機(jī)的運(yùn)行，原充電站仿真模型中沒有控制充電機(jī)的停止運(yùn)行時(shí)間。在控制充電機(jī)的投入運(yùn)行上，原充電站仿真模型利用Fortran內(nèi)部函數(shù)TIME控制充電機(jī)的投入時(shí)刻，但對(duì)于含有幾十臺(tái)充電機(jī)的充電站，要依次設(shè)定時(shí)間是比較麻煩的。第三，原充電站模型并不能隨意選擇充電機(jī)的臺(tái)數(shù)，不能更改充電電池額定充電電壓、電流等參數(shù)?？偟膩?lái)說(shuō)，現(xiàn)有的充電站仿真系統(tǒng)不能更接近實(shí)際的仿真不同情況下充電站產(chǎn)生的諧波特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了解決上述問(wèn)題，提供一種模擬不同情況運(yùn)行下充電站諧波特性的仿真系統(tǒng)，其對(duì)原有簡(jiǎn)化的充電機(jī)模型進(jìn)行了改進(jìn)，使其輸出特性與實(shí)際充電機(jī)輸出特性相符；然后設(shè)計(jì)充電站仿真系統(tǒng)，使其能改變影響充電站諧波特性的因素，以便更可靠的仿真充電站的實(shí)際充電情況，研究其諧波特點(diǎn)以及對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的影響，從而指導(dǎo)大規(guī)模充電站建設(shè)和諧波抑制裝置設(shè)計(jì)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案—種模擬不同情況運(yùn)行下充電站諧波特性的仿真系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括若干臺(tái)并聯(lián)的充電機(jī)模型，每臺(tái)充電機(jī)模型分別與充電機(jī)初始容量控制模塊和充電機(jī)投入停止控制模塊連接，充電機(jī)初始容量控制模塊和充電機(jī)投入停止控制模塊分別與自定義充電站參數(shù)設(shè)置模塊連接；所述每臺(tái)充電機(jī)由380V交流電壓供電。
所述的充電機(jī)模型包括380V交流電源供電模塊，所述380V交流電源供電模塊依次與整流濾波模塊，高頻逆變模塊，高頻變壓模塊和高頻整流濾波模塊連接，其中所述高頻逆變模塊采用600Hz，空占比為50%的方波控制。所述的自定義充電站參數(shù)設(shè)置模塊包括充電機(jī)臺(tái)投入臺(tái)數(shù)設(shè)置元件，充電電池參數(shù)設(shè)置元件，充電機(jī)投入時(shí)刻設(shè)置元件和充電方式設(shè)置元件。所述充電機(jī)模型建立方法如下充電機(jī)首先對(duì)380V整流濾波，再通過(guò)高頻逆變、 變壓、整流濾波獲得不同等級(jí)的直流，為充電電池供電；然后根據(jù)充電機(jī)輸出電壓特性，獲
得充電機(jī)輸出電壓曲線，通過(guò)負(fù)反饋控制電路控制高頻變壓器的變比，使模型輸出電壓與
[lit、2
充電機(jī)輸出電壓特性相同；根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)擬合充電機(jī)輸出功率曲線，由R = 可得充電
電池的等效電阻特性；按該方法建立的充電機(jī)模型，其輸出特性與實(shí)際充電機(jī)相符，更能模擬充電機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的諧波影響；其中
權(quán)利要求
1.一種模擬不同情況運(yùn)行下充電站諧波特性的仿真系統(tǒng)，其特征是，該系統(tǒng)包括若干臺(tái)并聯(lián)的充電機(jī)模型，每臺(tái)充電機(jī)模型分別與充電機(jī)初始容量控制模塊和充電機(jī)投入停止控制模塊連接，充電機(jī)初始容量控制模塊和充電機(jī)投入停止控制模塊分別與自定義充電站參數(shù)設(shè)置模塊連接；所述每臺(tái)充電機(jī)由380V交流電壓供電。
2.如權(quán)利要求書1所述的一種模擬不同情況運(yùn)行下充電站諧波特性的仿真系統(tǒng)，其特征是，所述的充電機(jī)模型包括380V交流電源供電模塊，所述380V交流電源供電模塊依次與整流濾波模塊，高頻逆變模塊，高頻變壓模塊和高頻整流濾波模塊連接，其中所述高頻逆變模塊采用600Hz，空占比為50%的方波控制。
3.如權(quán)利要求書1所述的一種模擬不同情況運(yùn)行下充電站諧波特性的仿真系統(tǒng)，其特征是，所述的自定義充電站參數(shù)設(shè)置模塊包括充電機(jī)臺(tái)投入臺(tái)數(shù)設(shè)置元件，充電電池參數(shù)設(shè)置元件，充電機(jī)投入時(shí)刻設(shè)置元件和充電方式設(shè)置元件。
4.如權(quán)利要求書2所述的一種模擬不同情況運(yùn)行下充電站諧波特性的仿真系統(tǒng)，其特征是，所述充電機(jī)模型建立方法如下充電機(jī)首先對(duì)380V整流濾波，再通過(guò)高頻逆變、變壓、整流濾波獲得不同等級(jí)的直流，為充電電池供電；然后根據(jù)充電機(jī)輸出電壓特性，獲得充電機(jī)輸出電壓曲線，通過(guò)負(fù)反饋控制電路控制高頻變壓器的變比，使模型輸出電壓與充電機(jī)輸出電壓特性相同；根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)擬合充電機(jī)輸出功率曲線，= f可得充電電，池的等效電阻特性；按該方法建立的充電機(jī)模型，其輸出特性與實(shí)際充電機(jī)相符，更能模擬充電機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的諧波影響；其中(0,525^ t + C,6/5 U 0 < ‘ ..: f U(t)為輸出電壓特性，工=· ”υ : iχ 0r > ；-..Π Jy Pr. ，^KS Γ ，-p。(t)為輸出功率特性，aU； 二 b—-, - ,、 c.u ‘. ν 上 v. ·其中，U為電動(dòng)汽車充電電池的額定電壓；P。max為充電機(jī)最大輸出功率；a為恒流充電結(jié)束時(shí)刻；b為恒壓充電結(jié)束時(shí)刻。
全文摘要
一種模擬不同情況運(yùn)行下充電站諧波特性的仿真系統(tǒng)，本發(fā)明公開了該系統(tǒng)包括若干臺(tái)并聯(lián)的充電機(jī)模型，每臺(tái)充電機(jī)模型分別與充電機(jī)初始容量控制模塊和充電機(jī)投入停止控制模塊連接，充電機(jī)初始容量控制模塊和充電機(jī)投入停止控制模塊分別與自定義充電站參數(shù)設(shè)置模塊連接；所述每臺(tái)充電機(jī)由380V交流電壓供電。本發(fā)明對(duì)原有簡(jiǎn)化的充電機(jī)模型進(jìn)行了改進(jìn)，使其輸出特性與實(shí)際充電機(jī)輸出特性相符，且仿真系統(tǒng)使其能改變影響充電站諧波特性的因素，以便更可靠的仿真充電站的實(shí)際充電情況，研究其諧波特點(diǎn)以及對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的影響，從而指導(dǎo)大規(guī)模充電站建設(shè)和諧波抑制裝置設(shè)計(jì)。
文檔編號(hào)H02J7/02GK102496935SQ201110403560
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者劉志珍, 厲志輝, 張華棟, 杜學(xué)龍, 王志偉, 薛亮 申請(qǐng)人:山東大學(xué)