安科瑞 陳聰

摘要：本文基于電動汽車充電站接入配電網(wǎng)的諧波污染問題，在對配電網(wǎng)諧波問題的來源、影響和解決方案進行分析的基礎(chǔ)上，*點研究了電動汽車充電站接入配電網(wǎng)的諧波控制方案。首先，介紹了電動汽車充電技術(shù)的發(fā)展和接入配電網(wǎng)的必要性及優(yōu)點，接著對配電網(wǎng)諧波問題的形式和危害進行了歸納總結(jié)，然后對電動汽車充電站接入配電網(wǎng)的諧波監(jiān)測與分析方法、控制策略及諧波*制技術(shù)進行了詳細闡述。本文對于推進電動汽車充電技術(shù)的發(fā)展及解決配電網(wǎng)諧波污染問題具有一定實際意義。

關(guān)鍵詞：電動汽車；充電站；配電網(wǎng)諧波

0引言

近年來，電動汽車市場增長迅速，電動汽車充電技術(shù)也得到了廣泛的關(guān)注和發(fā)展。電動汽車充電技術(shù)的發(fā)展可以分為以下幾個階段：

（1）初期階段：傳統(tǒng)的普通充電技術(shù)。電動汽車只能使用低功率充電器，需要較長時間才能充滿電。

（2）中期階段：快速充電技術(shù)的出現(xiàn)?？焖俪潆娂夹g(shù)可以使用高功率充電器，可以在較短的時間內(nèi)將電動汽車充滿電。

（3）當(dāng)前階段：智能化充電技術(shù)的發(fā)展。智能化充電技術(shù)可以將充電器與配電網(wǎng)等其他系統(tǒng)進行連接，實現(xiàn)電能的*效轉(zhuǎn)移和管理。電動汽車充電技術(shù)的不斷進步，為電動汽車行業(yè)的不斷發(fā)展和壯大提供了強有力的支撐。

1配電網(wǎng)諧波問題分析

1.1充配電網(wǎng)諧波問題的來源和形式

配電網(wǎng)諧波問題的來源主要包括電力電子設(shè)備、不對稱電力負載和自然電源等因素，形式主要包括電壓諧波、電流諧波和功率諧波等。

1.2配電網(wǎng)諧波問題的影響和危害

配電網(wǎng)諧波問題的影響和危害有以下幾個方面：

（1）引起設(shè)備故障。配電網(wǎng)中的變壓器、開關(guān)和繼電器等設(shè)備，可能會因頻繁、長時間的諧波信號而出現(xiàn)故障。此外，諧波等影響設(shè)備的操作和數(shù)據(jù)處理能力。

（2）降低設(shè)備壽命。諧波信號中的高頻成分會加劇設(shè)備中的熱膨脹和振動等現(xiàn)象，導(dǎo)致設(shè)備壽命縮短，影響電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

（3）增加無功功率。諧波信號中的反復(fù)變化導(dǎo)致電路中出現(xiàn)無功功率。這會增加輸電和配電線路的電流，造成線路過載，影響電能質(zhì)量。

（4）造成干擾。諧波信號會對傳感器、信號燈和通訊系統(tǒng)等設(shè)備造成干擾，導(dǎo)致它們不能正常運作，從而影響電網(wǎng)的運行安全和效率。綜上所述，配電網(wǎng)諧波問題的影響和危害是多方面的，需要采取措施進行解決。

1.3配電網(wǎng)諧波問題的解決方法

（1）采用濾波器。在配電網(wǎng)上安裝濾波器可以減少諧波。濾波器是一種能夠減緩諧波波形的元件，在特定頻率范圍內(nèi)實現(xiàn)對諧波的高阻抗。

（2）選擇合適的電源設(shè)備。使用具有低諧波輸出的電源設(shè)備，如交流直流變換器、變頻器等，可以減少諧波的產(chǎn)生。

（3）接地。接地是減少諧波的另一種方法，通過將系統(tǒng)接地，可以更有效地減輕諧波的影響。

2電動汽車充電站接入配電網(wǎng)的諧波特性分析

2.1電動汽車充電站接入配電網(wǎng)的組成和類型

電動汽車充電站接入配電網(wǎng)的組成主要包括：

（1）充電設(shè)備。包括充電樁、充電機、連接器等，為電動汽車提供充電服務(wù)。

（2）電源設(shè)備。包括變壓器、電容器等，用于保證電動汽車充電設(shè)備的穩(wěn)定運行。

（3）監(jiān)控和控制設(shè)備。用于對充電設(shè)備、電源設(shè)備進行實時監(jiān)控和控制，確保充電過程的穩(wěn)定進行。

2.2電動汽車充電站接入配電網(wǎng)的諧波危害分析

電動汽車充電站接入配電網(wǎng)會產(chǎn)生大量的諧波，會對配電網(wǎng)產(chǎn)生危害和影響，主要包括以下方面：

（1）降低功率因數(shù)，增加無功功率。諧波電流會增加配電網(wǎng)中電壓總諧波畸變，導(dǎo)致諧波電壓變化，從而產(chǎn)生額外的無功功率。

（2）增加電力系統(tǒng)損耗。配電網(wǎng)中電纜、變壓器等元件對高頻諧波電流阻抗較大，因此，隨著諧波電流的增加，這些元件的交流電阻將會*大，進一步增加電力系統(tǒng)的損耗。

（3）損壞電力設(shè)備。諧波電流會導(dǎo)致電路中產(chǎn)生高溫和高壓，導(dǎo)致電力設(shè)備加速老化，降低電力設(shè)備壽命，并且容易引起設(shè)備故障和損壞。

（4）干擾其他設(shè)備。諧波電流還會對其他設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾，干擾到其他電子設(shè)備的工作正常。因此，如何有效降低電動汽車充電站接入配電網(wǎng)產(chǎn)生的諧波危害，保障配電網(wǎng)的運行安全和設(shè)備壽命，是當(dāng)前需要解決的重要問題。

2.3電動汽車充電站接入配電網(wǎng)的諧波監(jiān)測與分析方法

（1）電動汽車充電站接入配電網(wǎng)的諧波監(jiān)測。電動汽車充電站接入配電網(wǎng)，其諧波電流是時變的脈沖波形，因此，應(yīng)用數(shù)字采樣、處理技術(shù)就能有效分類和分析其諧波成分。①基于數(shù)學(xué)方法的諧波監(jiān)測?；跀?shù)學(xué)方法的諧波監(jiān)測主要通過功率諧波計分析充電站諧波情

況。功率諧波計通過測量電路中的電壓和電流并對其進行諧波分析，計算得出每一個諧波分量的功率、電量等參數(shù)。這種方法具有計算速度快、分析準(zhǔn)確等特點，但需要充分考慮其適用性和誤差分析。②基于模型方法的諧波監(jiān)測?；谀Ｐ头椒ǖ闹C波監(jiān)測利用DSP等電力計算機模擬電路，從而得出電路中的各個參數(shù)并進行諧波分析。該方法計算精度高，但是需要通過模型仿真才能得到分析結(jié)論，計算速度較慢。

（2）電動汽車充電站諧波分析方法。①諧波向量圖分析法。諧波向量圖分析法是一種諧波分析方法，通過繪制電路諧波量的向量圖，可以清晰地表明諧波數(shù)量、大小和相位關(guān)系。這種方法明確直觀，能夠*面反映諧波成分以及基波的變化狀況。②諧波分解法。諧波分解法是通過對原始信號進行數(shù)字濾波分解，得到諧波信號和基波信號，然后將諧波信號進行FFT變換，分別得到各個諧波分量的幅度和相位信息，進而分析諧波成分的變化。③諧波掃描法。諧波掃描法也稱為頻點掃描法，是一種比較經(jīng)典的諧波分析方法。通過對接收到的信號進行諧波分析，可以得到諧波頻率、幅值信息等。諧波掃描法的缺點是對諧波頻率及數(shù)量限制較大。

總之，針對電動汽車充電站接入配電網(wǎng)使配電網(wǎng)諧波污染問題，進行諧波監(jiān)測和分析是解決諧波污染問題的基礎(chǔ)，通過合理分析各種諧波監(jiān)測與分析方法，才能更有效地評估和預(yù)防諧波污染問題。

3電動汽車充電站有序接入配電網(wǎng)的諧波控制技術(shù)

3.1電動汽車充電站有序接入配電網(wǎng)的控制策略

電動汽車充電站接入配電網(wǎng)的控制策略主要包括電動汽車充電功率控制策略、諧波*制控制策略、功率因數(shù)控制策略、電壓控制策略等。

（1）電動汽車充電功率控制策略。主要包括動態(tài)功率調(diào)節(jié)和靜態(tài)功率調(diào)節(jié)。動態(tài)功率調(diào)節(jié)實現(xiàn)了電動汽車充電功率的實時調(diào)節(jié)，節(jié)省了電能的使用。靜態(tài)功率調(diào)節(jié)實現(xiàn)電動汽車充電功率的固定設(shè)置，方便充電站的管理。

（2）諧波*制控制策略。主要采用濾波器進行諧波*制。濾波器可以有效地消除由逆變器等電子設(shè)備所引起的諧波。在選擇濾波器時，需要考慮其對系統(tǒng)的負載和功率損耗。在進行濾波器的設(shè)計和選型時，應(yīng)該綜合考慮。

（3）功率因數(shù)控制策略。電動汽車充電站的功率因數(shù)直接關(guān)系到系統(tǒng)的運行效率。在選擇變壓器等電氣設(shè)備時，應(yīng)該特別關(guān)注其功率因數(shù)的影響。能夠控制功率因數(shù)，可以降低能源消耗，提高電網(wǎng)的電能利用率。

3.2電動汽車充電站有序接入配電網(wǎng)的諧波*制技術(shù)

電動汽車充電站接入配電網(wǎng)會引起諧波問題，對電網(wǎng)穩(wěn)定性和輸電設(shè)備的運行產(chǎn)生負面影響。因此，需要采取一系列措施來*制諧波的產(chǎn)生和傳輸。下面介紹幾種諧波*制技術(shù)。

（1）無源濾波技術(shù)。無源濾波器是一種基于諧振電路的諧波*制技術(shù)。它是通過將一個諧振電路連接到電路上，以濾去*定頻率的諧波。無源濾波器具有較低的成本、體積小、效率高等優(yōu)點。但是，它只能針對單一諧波，無法同時*制多個諧波，并且其諧振頻率需要調(diào)節(jié)。

（2）有源濾波技術(shù)。有源濾波器是一種利用半導(dǎo)體器件實現(xiàn)的可控電路，能夠消除多種諧波。與無源濾波器相比，它的性能更為*越，但需要較高的成本和控制精度。目前，有源濾波器主要應(yīng)用于高壓交流輸電線路和配電變電站等場合。

（3）諧波*制變壓器技術(shù)。諧波*制變壓器是一種特殊的變壓器，它能夠在電網(wǎng)負載中產(chǎn)生諧波電壓，加入與電網(wǎng)故障電壓相反的電壓，從而*制諧波電壓。諧波*制變壓器的成本較高，但其諧波*制效果好，并且具有強大的承載能力和*制范圍。

總之，電動汽車充電站接入配電網(wǎng)需采取多種諧波*制技術(shù)來保證供電的穩(wěn)定性和可靠性。其中，無源濾波技術(shù)和有源濾波技術(shù)、諧波*制變壓器技術(shù)、多電平變流器技術(shù)等是常用的諧波*制技術(shù)。

3.3電動汽車充電站有序接入配電網(wǎng)的諧波控制方案

電動汽車充電站接入配電網(wǎng)會引起諧波問題，對電網(wǎng)穩(wěn)定性和輸電設(shè)備的運行產(chǎn)生負面影響。因此，需要采取一系列措施來*制諧波的產(chǎn)生和傳輸。下面介紹幾種諧波*制技術(shù)。

（1）無源濾波技術(shù)。無源濾波器是一種基于諧振電路的諧波*制技術(shù)。它是通過將一個諧振電路連接到電路上，以濾去*定頻率的諧波。無源濾波器具有較低的成本、體積小、效率高等優(yōu)點。但是，它只能針對單一諧波，無法同時*制多個諧波，并且其諧振頻率需要調(diào)節(jié)。

（2）有源濾波技術(shù)。有源濾波器是一種利用半導(dǎo)體器件實現(xiàn)的可控電路，能夠消除多種諧波。與無源濾波器相比，它的性能更為*越，但需要較高的成本和控制精度。目前，有源濾波器主要應(yīng)用于高壓交流輸電線路和配電變電站等場合。

（3）諧波*制變壓器技術(shù)。諧波*制變壓器是一種特殊的變壓器，它能夠在電網(wǎng)負載中產(chǎn)生諧波電壓，加入與電網(wǎng)故障電壓相反的電壓，從而*制諧波電壓。諧波*制變壓器的成本較高，但其諧波*制效果好，并且具有強大的承載能力和*制范圍。

總之，電動汽車充電站接入配電網(wǎng)需采取多種諧波*制技術(shù)來保證供電的穩(wěn)定性和可靠性。其中，無源濾波技術(shù)和有源濾波技術(shù)、諧波*制變壓器技術(shù)、多電平變流器技術(shù)等是常用的諧波*制技術(shù)。各種技術(shù)應(yīng)根據(jù)實際情況進行選擇和組合應(yīng)用來達到*佳的諧波*制效果。

4Acrel-2000MG充電站微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)

4.1平臺概述

Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，是我司根據(jù)新型電力系統(tǒng)下微電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)與微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的要求，總結(jié)國內(nèi)外的研究和生產(chǎn)的*進經(jīng)驗，專門研制出的企業(yè)微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)滿足光伏系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電、儲能系統(tǒng)以及充電站的接入，進行數(shù)據(jù)采集分析，直接監(jiān)視光伏、風(fēng)能、儲能系統(tǒng)、充電站運行狀態(tài)及健康狀況，是一個集監(jiān)控系統(tǒng)、能量管理為一體的管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)在安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上以經(jīng)濟優(yōu)化運行為目標(biāo)，促進可再生能源應(yīng)用，提高電網(wǎng)運行穩(wěn)定性、補償負荷波動；有效實現(xiàn)用戶側(cè)的需求管理、消除晝夜峰谷差、平滑負荷，提高電力設(shè)備運行效率、降低供電成本。為企業(yè)微電網(wǎng)能量管理提供安全、可靠、經(jīng)濟運行提供了全新的解決方案。

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)應(yīng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，整個能量管理系統(tǒng)在物理上分為三個層：設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通信層和站控層。站級通信網(wǎng)絡(luò)采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)及TCP/IP通信協(xié)議，物理媒介可以為光纖、網(wǎng)線、屏蔽雙絞線等。系統(tǒng)支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。

4.2平臺適用場合

系統(tǒng)可應(yīng)用于城市、高速公路、工業(yè)園區(qū)、工商業(yè)區(qū)、居民區(qū)、智能建筑、海島、無電地區(qū)可再生能源系統(tǒng)監(jiān)控和能量管理需求。

4.3系統(tǒng)架構(gòu)

本平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，即站控層、網(wǎng)絡(luò)層和設(shè)備層，詳細拓撲結(jié)構(gòu)如下：

圖1典型微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)組網(wǎng)方式

5充電站微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)解決方案

5.1實時監(jiān)測

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)人機界面友好，應(yīng)能夠以系統(tǒng)一次電氣圖的形式直觀顯示各電氣回路的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測光伏、風(fēng)電、儲能、充電站等各回路電壓、電流、功率、功率因數(shù)等電參數(shù)信息，動態(tài)監(jiān)視各回路斷路器、隔離開關(guān)等合、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障、告警等信號。其中，各子系統(tǒng)回路電參量主要有：相電壓、線電壓、三相電流、有功/無功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、有功/無功電度、頻率和正向有功電能累計值；狀態(tài)參數(shù)主要有：開關(guān)狀態(tài)、斷路器故障脫扣告警等。

系統(tǒng)應(yīng)可以對分布式電源、儲能系統(tǒng)進行發(fā)電管理，使管理人員實時掌握發(fā)電單元的出力信息、收益信息、儲能荷電狀態(tài)及發(fā)電單元與儲能單元運行功率設(shè)置等。

系統(tǒng)應(yīng)可以對儲能系統(tǒng)進行狀態(tài)管理，能夠根據(jù)儲能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)進行及時告警，并支持定期的電池維護。

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)界面包括系統(tǒng)主界面，包含微電網(wǎng)光伏、風(fēng)電、儲能、充電站及總體負荷組成情況，包括收益信息、天氣信息、節(jié)能減排信息、功率信息、電量信息、電壓電流情況等。根據(jù)不同的需求，也可將充電，儲能及光伏系統(tǒng)信息進行顯示。

圖1系統(tǒng)主界面

子界面主要包括系統(tǒng)主接線圖、光伏信息、風(fēng)電信息、儲能信息、充電站信息、通訊狀況及一些統(tǒng)計列表等。

5.1.1光伏界面

圖2光伏系統(tǒng)界面

本界面用來展示對光伏系統(tǒng)信息，主要包括逆變器直流側(cè)、交流側(cè)運行狀態(tài)監(jiān)測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計及分析、并網(wǎng)柜電力監(jiān)測及發(fā)電量統(tǒng)計、電站發(fā)電量年有效利用小時數(shù)統(tǒng)計、發(fā)電收益統(tǒng)計、碳減排統(tǒng)計、輻照度/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時對系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個逆變器的運行數(shù)據(jù)進行展示。

5.1.2儲能界面

圖3儲能系統(tǒng)界面

本界面主要用來展示本系統(tǒng)的儲能裝機容量、儲能當(dāng)前充放電量、收益、SOC變化曲線以及電量變化曲線。

圖4儲能系統(tǒng)PCS參數(shù)設(shè)置界面

本界面主要用來展示對PCS的參數(shù)進行設(shè)置，包括開關(guān)機、運行模式、功率設(shè)定以及電壓、電流的限值。

圖5儲能系統(tǒng)BMS參數(shù)設(shè)置界面

本界面用來展示對BMS的參數(shù)進行設(shè)置，主要包括電芯電壓、溫度保護限值、電池組電壓、電流、溫度限值等。

圖6儲能系統(tǒng)PCS電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)界面

本界面用來展示對PCS電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)，主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)等。

圖7儲能系統(tǒng)PCS交流側(cè)數(shù)據(jù)界面

本界面用來展示對PCS交流側(cè)數(shù)據(jù)，主要包括相電壓、電流、功率、頻率、功率因數(shù)、溫度值等。同時針對交流側(cè)的異常信息進行告警。

圖8儲能系統(tǒng)PCS直流側(cè)數(shù)據(jù)界面

本界面用來展示對PCS直流側(cè)數(shù)據(jù)，主要包括電壓、電流、功率、電量等。同時針對直流側(cè)的異常信息進行告警。

圖9儲能系統(tǒng)PCS狀態(tài)界面

本界面用來展示對PCS狀態(tài)信息，主要包括通訊狀態(tài)、運行狀態(tài)、STS運行狀態(tài)及STS故障告警等。

圖10儲能電池狀態(tài)界面

本界面用來展示對BMS狀態(tài)信息，主要包括儲能電池的運行狀態(tài)、系統(tǒng)信息、數(shù)據(jù)信息以及告警信息等，同時展示當(dāng)前儲能電池的SOC信息。

圖11儲能電池簇運行數(shù)據(jù)界面

本界面用來展示對電池簇信息，主要包括儲能各模組的電芯電壓與溫度，并展示當(dāng)前電芯的電壓、溫度值及所對應(yīng)的位置。

5.1.3風(fēng)電界面

圖12風(fēng)電系統(tǒng)界面

本界面用來展示對風(fēng)電系統(tǒng)信息，主要包括逆變控制一體機直流側(cè)、交流側(cè)運行狀態(tài)監(jiān)測及報警、逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計及分析、電站發(fā)電量年有效利用小時數(shù)統(tǒng)計、發(fā)電收益統(tǒng)計、碳減排統(tǒng)計、風(fēng)速/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測、發(fā)電功率模擬及效率分析；同時對系統(tǒng)的總功率、電壓電流及各個逆變器的運行數(shù)據(jù)進行展示。

5.1.4充電站界面

圖13充電站界面

本界面用來展示對充電站系統(tǒng)信息，主要包括充電站用電總功率、交直流充電站的功率、電量、電量費用，變化曲線、各個充電站的運行數(shù)據(jù)等。

5.1.5視頻監(jiān)控界面

圖14微電網(wǎng)視頻監(jiān)控界面

本界面主要展示系統(tǒng)所接入的視頻畫面，且通過不同的配置，實現(xiàn)預(yù)覽、回放、管理與控制等。

5.1.6發(fā)電預(yù)測

系統(tǒng)應(yīng)可以通過歷史發(fā)電數(shù)據(jù)、實測數(shù)據(jù)、未來天氣預(yù)測數(shù)據(jù)，對分布式發(fā)電進行短期、超短期發(fā)電功率預(yù)測，并展示合格率及誤差分析。根據(jù)功率預(yù)測可進行人工輸入或者自動生成發(fā)電計劃，便于用戶對該系統(tǒng)新能源發(fā)電的集中管控。

圖15光伏預(yù)測界面

5.1.7策略配置

系統(tǒng)應(yīng)可以根據(jù)發(fā)電數(shù)據(jù)、儲能系統(tǒng)容量、負荷需求及分時電價信息，進行系統(tǒng)運行模式的設(shè)置及不同控制策略配置。如削峰填谷、周期計劃、需量控制、防逆流、有序充電、動態(tài)擴容等。

具體策略根據(jù)項目實際情況（如儲能柜數(shù)量、負載功率、光伏系統(tǒng)能力等）進行接口適配和策略調(diào)整，同時支持定制化需求。

圖16策略配置界面

5.1.8運行報表

應(yīng)能查詢各子系統(tǒng)、回路或設(shè)備*時間的運行參數(shù)，報表中顯示電參量信息應(yīng)包括：各相電流、三相電壓、總功率因數(shù)、總有功功率、總無功功率、正向有功電能、尖峰平谷時段電量等。

圖17運行報表

5.1.9實時報警

應(yīng)具有實時報警功能，系統(tǒng)能夠?qū)Ω髯酉到y(tǒng)中的逆變器、雙向變流器的啟動和關(guān)閉等遙信變位，及設(shè)備內(nèi)部的保護動作或事故跳閘時應(yīng)能發(fā)出告警，應(yīng)能實時顯示告警事件或跳閘事件，包括保護事件名稱、保護動作時刻；并應(yīng)能以彈窗、聲音、短信和電話等形式通知相關(guān)人員。

圖18實時告警

5.1.10歷史事件查詢

應(yīng)能夠?qū)b信變位，保護動作、事故跳閘，以及電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電芯溫度（鋰離子電池）、壓力（液流電池）、光照、風(fēng)速、氣壓越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析。

圖19歷史事件查詢

5.1.11電能質(zhì)量監(jiān)測

應(yīng)可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)的電能質(zhì)量包括穩(wěn)態(tài)狀態(tài)和暫態(tài)狀態(tài)進行持續(xù)監(jiān)測，使管理人員實時掌握供電系統(tǒng)電能質(zhì)量情況，以便及時發(fā)現(xiàn)和消除供電不穩(wěn)定因素。

1）在供電系統(tǒng)主界面上應(yīng)能實時顯示各電能質(zhì)量監(jiān)測點的監(jiān)測裝置通信狀態(tài)、各監(jiān)測點的A/B/C相電壓總畸變率、三相電壓不平衡度*和正序/負序/零序電壓值、三相電流不平衡度*和正序/負序/零序電流值；

2）諧波分析功能：系統(tǒng)應(yīng)能實時顯示A/B/C三相電壓總諧波畸變率、A/B/C三相電流總諧波畸變率、奇次諧波電壓總畸變率、奇次諧波電流總畸變率、偶次諧波電壓總畸變率、偶次諧波電流總畸變率；應(yīng)能以柱狀圖展示2-63次諧波電壓含有率、2-63次諧波電壓含有率、0.5～63.5次間諧波電壓含有率、0.5～63.5次間諧波電流含有率；

3）電壓波動與閃變：系統(tǒng)應(yīng)能顯示A/B/C三相電壓波動值、A/B/C三相電壓短閃變值、A/B/C三相電壓長閃變值；應(yīng)能提供A/B/C三相電壓波動曲線、短閃變曲線和長閃變曲線；應(yīng)能顯示電壓偏差與頻率偏差；

4）功率與電能計量：系統(tǒng)應(yīng)能顯示A/B/C三相有功功率、無功功率和視在功率；應(yīng)能顯示三相總有功功率、總無功功率、總視在功率和總功率因素；應(yīng)能提供有功負荷曲線，包括日有功負荷曲線（折線型）和年有功負荷曲線（折線型）；

5）電壓暫態(tài)監(jiān)測：在電能質(zhì)量暫態(tài)事件如電壓暫升、電壓暫降、短時中斷發(fā)生時，系統(tǒng)應(yīng)能產(chǎn)生告警，事件能以彈窗、閃爍、聲音、短信、電話等形式通知相關(guān)人員；系統(tǒng)應(yīng)能查看相應(yīng)暫態(tài)事件發(fā)生前后的波形。

6）電能質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計：系統(tǒng)應(yīng)能顯示1min統(tǒng)計整2h存儲的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，包括均值、*值、*值、95%概率值、方均根值。

7）事件記錄查看功能：事件記錄應(yīng)包含事件名稱、狀態(tài)（動作或返回）、波形號、越限值、故障持續(xù)時間、事件發(fā)生的時間。

圖20微電網(wǎng)系統(tǒng)電能質(zhì)量界面

5.1.12遙控功能

應(yīng)可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進行遠程遙控操作。系統(tǒng)維護人員可以通過管理系統(tǒng)的主界面完成遙控操作，并遵循遙控預(yù)置、遙控返校、遙控執(zhí)行的操作順序，可以及時執(zhí)行調(diào)度系統(tǒng)或站內(nèi)相應(yīng)的操作命令。

圖21遙控功能

5.1.13曲線查詢

應(yīng)可在曲線查詢界面，可以直接查看各電參量曲線，包括三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、SOC、SOH、充放電量變化等曲線。

圖22曲線查詢

5.1.14統(tǒng)計報表

具備定時抄表匯總統(tǒng)計功能，用戶可以自由查詢自系統(tǒng)正常運行以來任意時間段內(nèi)各配電節(jié)點的發(fā)電、用電、充放電情況，即該節(jié)點進線用電量與各分支回路消耗電量的統(tǒng)計分析報表。對微電網(wǎng)與外部系統(tǒng)間電能量交換進行統(tǒng)計分析；對系統(tǒng)運行的節(jié)能、收益等分析；具備對微電網(wǎng)供電可靠性分析，包括年停電時間、年停電次數(shù)等分析；具備對并網(wǎng)型微電網(wǎng)的并網(wǎng)點進行電能質(zhì)量分析。

圖23統(tǒng)計報表

5.1.15網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

系統(tǒng)支持實時監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；可在線診斷設(shè)備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時能自動在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。

圖24微電網(wǎng)系統(tǒng)拓撲界面

本界面主要展示微電網(wǎng)系統(tǒng)拓撲，包括系統(tǒng)的組成內(nèi)容、電網(wǎng)連接方式、斷路器、表計等信息。

5.1.16通信管理

可以對整個微電網(wǎng)系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備通信情況進行管理、控制、數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測。系統(tǒng)維護人員可以通過管理系統(tǒng)的主程序右鍵打開通信管理程序，然后選擇通信控制啟動所有端口或某個端口，快速查看某設(shè)備的通信和數(shù)據(jù)情況。通信應(yīng)支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信規(guī)約。

圖25通信管理

5.1.17用戶權(quán)限管理

應(yīng)具備設(shè)置用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如遙控操作，運行參數(shù)修改等）?？梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

圖26用戶權(quán)限

5.1.18故障錄波

應(yīng)可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動準(zhǔn)確地記錄故障前、后過程的各相關(guān)電氣量的變化情況，通過對這些電氣量的分析、比較，對分析處理事故、判斷保護是否正確動作、提高電力系統(tǒng)安全運行水平有著重要作用。其中故障錄波共可記錄16條，每條錄波可觸發(fā)6段錄波，每次錄波可記錄故障前8個周波、故障后4個周波波形，總錄波時間共計46s。每個采樣點錄波至少包含12個模擬量、10個開關(guān)量波形。

圖27故障錄波

5.1.19事故追憶

可以自動記錄事故時刻前后一段時間的所有實時掃描數(shù)據(jù)，包括開關(guān)位置、保護動作狀態(tài)、遙測量等，形成事故分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

用戶可自定義事故追憶的啟動事件，當(dāng)每個事件發(fā)生時，存儲事故前*個掃描周期及事故后10個掃描周期的有關(guān)點數(shù)據(jù)。啟動事件和監(jiān)視的數(shù)據(jù)點可由用戶隨意修改。

5.2硬件及其配套產(chǎn)品

6結(jié)束語

通過對電動汽車充電站有序接入配電網(wǎng)的諧波特性進行分析可以得出以下結(jié)論：

（1）當(dāng)電動汽車充電站接入配電網(wǎng)時，諧波會對配電網(wǎng)的電壓、電流、功率因數(shù)等參數(shù)產(chǎn)生影響，甚至?xí)?dǎo)致設(shè)備損壞和電能質(zhì)量下降。

（2）采取合理的控制策略可以有效減小電動汽車充電站對配電網(wǎng)的諧波污染程度，同時保證電動汽車的充電效率和電能質(zhì)量。

（3）目前，常用的諧波*制技術(shù)包括諧波濾波器、高阻抗受控諧波消除器、主動濾波器等，這些技術(shù)可以有效地減小諧波對配電網(wǎng)的影響。

（4）在電動汽車充電站接入配電網(wǎng)的過程中，需要對諧波進行實時監(jiān)測和分析，及時調(diào)整控制策略，以達到*優(yōu)的諧波*制效果。

據(jù)此可以得出，電動汽車充電站接入配電網(wǎng)的諧波控制是一項必要的技術(shù)，應(yīng)該采取科學(xué)合理的控制策略和*制技術(shù)，以保證電能質(zhì)量和電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。

【參考文獻】

【1】王燕,陳曉峰,張連寶等.電動汽車接入分布式電源充電站優(yōu)化配置及運行策略[J].電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報,2011,23(8):57-64.

【2】趙順利,楊立峰,蒲瑞生等.電動汽車充電站對配電網(wǎng)影響分析[J].能源技術(shù),2011(4):21-24.

【3】楊劭文.電動汽車充電站有序接入配電網(wǎng)諧波特性分析.

【4】安科瑞高校綜合能效解決方案2022.5版.

【5】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2022.05版.