Come risolvere il problema delle carenze di tensione nelle stazioni di ricarica dei veicoli elettrici attraverso l'ottimizzazione della compensazione della potenza reattiva？

Con l'adozione diffusa di veicoli elettrici, le stazioni di ricarica, come l'infrastruttura più essenziale per il viaggio a lunga distanza di veicoli elettrici, hanno affrontato a lungo problemi di qualità di energia instabili come gli sags di tensione. La tensione si abbassa nelle stazioni di ricarica dei veicoli elettrici non solo influisce sull'efficienza di ricarica dei caricabatterie, ma può anche danneggiare i caricabatterie stessi, accorciando la loro durata di servizio. Come produttore di apparecchiature di compensazione reattiva a bassa tensione,Geyue elettricoè ben consapevole del ruolo cruciale del reattivocompensazione del potereTecnologia nell'affrontare questo problema di sags di tensione nelle stazioni di ricarica dei veicoli elettrici. Nel seguente testo, il nostro capo ingegnere elettrico discuterà le ragioni delle cilindri di tensione nelle stazioni di ricarica dei veicoli elettrici, il principio della compensazione reattiva di potenza e la sua applicazione nelle stazioni di ricarica dei veicoli elettrici, fornendo una soluzione di ottimizzazione del fattore di potenza fattibile per questa situazione nel settore dei veicoli elettrici.

Analisi dell'impatto e delle cause dei crolli di tensione sulle stazioni di ricarica

Gli sags di tensione si riferiscono a un calo improvviso del valore effettivo della tensione in un breve periodo di tempo. Questo fenomeno dura in genere per mezzo ciclo a circa un minuto. Un calo improvviso della tensione pone notevoli sfide per le stazioni di ricarica dei veicoli elettrici. Queste fluttuazioni possono interrompere il processo di ricarica nelle stazioni di ricarica, causando alimentazione instabile per i caricabatterie e tempi di ricarica prolungati, riducendo così significativamente l'esperienza dell'utente per coloro che caricano i loro veicoli. La cosa più grave è che le cadute di tensione ripetute possono danneggiare i componenti elettronici di potenza critici all'interno dei caricabatterie nelle stazioni di ricarica, come i moduli di transistor bipolari di gate isolati (IGBT) e condensatori DC, ecc. Questo tipo di deterioramento può ridurre significativamente la durata operativa dell'attrezzatura e compromettere l'affidabilità delle infrastrutture di carica. In sintesi, le SAG di tensione rappresentano una seria preoccupazione per le prestazioni a lungo termine e la soddisfazione dell'utente associate alle stazioni di ricarica EV.

L'esperimento ha dimostrato che la causa principale dell'improvvisa caduta di tensione presso la stazione di ricarica risiede nelle caratteristiche improvvise e non lineari del carico di ricarica. Quando più veicoli elettrici nella stazione di ricarica iniziano a ricaricare contemporaneamente o regolano la potenza di ricarica contemporaneamente, il carico di ricarica causerà un forte cambiamento di corrente nel circuito di ricarica, con conseguente improvviso calo della tensione attraverso l'impedenza della linea. Inoltre, la fase di rettifica della pila di ricarica genererà un gran numero di armoniche. La corrente armonica formata sull'impedenza del sistema deteriorerà ulteriormente la qualità della tensione. I guasti sul lato della griglia di alimentazione, come il cortocircuito del circuito o l'avvio del motore di grandi dimensioni, si diffondono anche alla stazione di ricarica attraverso la rete di distribuzione, causando un calo improvviso in tensione.

Il principio di base della tecnologia di compensazione del potere reattivo

La tecnologia di compensazione della potenza reattiva regola il livello di tensione e migliora il fattore di potenza iniettando o assorbendo la potenza reattiva nel sistema di alimentazione. Nei circuiti di corrente alternata (AC), la relazione di fase tra tensione e corrente dà origine a una potenza attiva e reattiva. In particolare, quando la corrente è in ritardo dietro la tensione, il carico inizia ad assorbire la potenza reattiva. Al contrario, se la corrente è maggiore della tensione, il carico inizia a fornire energia reattiva al sistema. Pertanto, fintanto che il flusso di potenza reattiva viene gestito correttamente, la tensione di sistema può essere regolata in modo più efficace.

Compensatore VAR statico (SVC) e compensazione sincrono statica (STATCOM) sono due tipi tipici e comunemente usati di dispositivi di compensazione della potenza reattiva. Le tecnologie di compensazione della potenza reattiva impiegate da questi due dispositivi possono sopprimere efficacemente le fluttuazioni di tensione nel circuito e migliorare la stabilità del sistema di alimentazione. In particolare, SVC fornisce una potenza reattiva regolabile continua regolando la combinazione di reattori e condensatori fissi controllati dal tiristore; Mentre STATCOM impiega la tecnologia di conversione della fonte di tensione, rispondendo più rapidamente ai cambiamenti del sistema e fornendo una compensazione di potenza reattiva più precisa.

Progettazione di schemi di compensazione del potere reattivo per le stazioni di ricarica

Per soddisfare le esigenze uniche delle stazioni di ricarica dei veicoli elettrici, Geyue Electric considera i criteri chiave come la velocità di risposta, l'accuratezza della compensazione e l'affidabilità del sistema prima di avviare ciascuna soluzione di compensazione della potenza reattiva. Per le grandi stazioni di ricarica centralizzate, raccomandiamo una soluzione di compensazione di potenza reattiva che combina STATCOM con i filtri di potenza attivi. STATCOM fornisce un rapido supporto di potenza reattiva e mantiene la stabilità della tensione del bus, mentre i filtri di potenza attivi filtrano le armoniche di alto ordine generate dalla ricarica pile, migliorando la qualità della potenza del sistema.

Per i cluster di stazione di ricarica distribuita, consigliamo una strategia di compensazione a più livelli. Un modulo di compensazione reattivo di potenza reattiva a piccola capacità è integrato in ciascuna pila di ricarica per una rapida compensazione locale, mentre i dispositivi di compensazione centralizzati sono installati sul lato del trasformatore di distribuzione per fornire supporto regionale di potenza reattiva. Questo approccio combinato distribuito e centralizzato soddisfa i requisiti di risposta rapidi, raggiungendo una compensazione economica.

La capacità di compensazione deve essere determinata in base alla massima potenza di ricarica simultanea della stazione di ricarica, all'intervallo di variazione del fattore di potenza e alla capacità di cortocircuito della griglia. In generale, la capacità di compensazione dovrebbe essere progettata per essere 1,2-1,5 volte la massima domanda di potenza reattiva della stazione di ricarica, lasciando un margine per le fluttuazioni del carico. Allo stesso tempo, il tempo di risposta del dispositivo di compensazione dovrebbe essere inferiore a 10 ms per sopprimere efficacemente l'abbassamento della tensione.

Strategie di implementazione della compensazione del potere reattivo nelle stazioni di ricarica

La posizione del dispositivo di compensazione della potenza reattiva all'interno di una stazione di ricarica influisce significativamente sulla sua efficacia. La posizione ottimale di installazione è in genere nel punto di connessione comune (PCC) del sistema di distribuzione dell'alimentazione della stazione di ricarica, consentendo il monitoraggio e il controllo della qualità di tensione in tutta la stazione. Per le grandi stazioni di ricarica, Geyue Electric raccomanda agli ingegneri di prendere in considerazione l'aggiunta di punti di compensazione sui principali rami di distribuzione durante la costruzione della stazione per raggiungere il controllo suddiviso in zone.

Per quanto riguarda la strategia di controllo, raccomandiamo che le stazioni di ricarica adottino l'algoritmo di potenza reattiva di tensione (VQC). Questo algoritmo può monitorare la tensione di sistema e la potenza reattiva in tempo reale e utilizzare la logica fuzzy o la tecnologia di controllo predittiva per regolare dinamicamente l'output dell'apparecchiatura di compensazione. Rispetto al semplice controllo del fattore di potenza, VQC può far fronte meglio alla casualità e alla volatilità durante il processo di ricarica dei veicoli elettrici, fornendo così un supporto di tensione più stabile.

Quando si integra il sistema di compensazione della potenza reattiva, è fondamentale coordinare con cura il sistema di gestione dell'energia della stazione di ricarica. L'attrezzatura reattiva di compensazione dell'alimentazione dovrebbe essere in grado di ricevere le istruzioni di pianificazione dal sistema superiore e caricare contemporaneamente il suo stato operativo in tempo reale. Questa capacità di comunicazione a due vie consente all'apparecchiatura di compensazione non solo di far fronte alle variazioni di tensione locale, ma anche di partecipare all'ottimizzazione complessiva della stazione di ricarica.

Adottando l'appropriato reattivocompensazione del potereSoluzione, la stazione di ricarica del veicolo elettrico migliorerà significativamente la stabilità di tensione del sistema di ricarica, fornendo così servizi di ricarica più sicuri e più affidabili per i proprietari di veicoli elettrici. Geyue Electric, in quanto fornitore leader di soluzioni di compensazione di energia reattiva, si è impegnata a sviluppare le ultime tecnologie di compensazione di energia reattiva per il nuovo settore energetico. Attraverso ricerche e sviluppi continui, la nostra azienda ha continuamente lanciato soluzioni di compensazione di potenza reattiva più intelligenti ed efficienti specificamente per la ricarica delle infrastrutture. Riteniamo che la nostra esperienza nella compensazione reattiva di energia possa contribuire al costante sviluppo dell'industria dei veicoli elettrici. Se la stazione di ricarica richiede una soluzione di gestione della tensione completa e professionale, contattare il team di ingegneria di Geyue Electric.  Contatta a info@gyele.com.cn per discutere le tue esigenze.