Comment résoudre le problème des avis de tension dans les stations de charge des véhicules électriques par l'optimisation réactive de la compensation de puissance？

Avec l'adoption généralisée des véhicules électriques, les stations de charge, en tant qu'infrastructure la plus essentielle pour les voyages à longue distance des véhicules électriques, sont confrontés depuis longtemps à des problèmes de qualité d'énergie instables tels que des affaissement de tension. Les avals de tension dans les stations de charge des véhicules électriques affectent non seulement l'efficacité de charge des chargeurs, mais peuvent également endommager les chargeurs eux-mêmes, en raccourcissant leur durée de vie. En tant que fabricant d'équipements de compensation de puissance réactive à basse tension,Geyue Electricest bien conscient du rôle crucial decompensation de puissanceTechnologie pour résoudre ce problème des avis de tension dans les stations de charge des véhicules électriques. Dans le texte suivant, notre ingénieur électricien en chef discutera des raisons des affaissement de tension dans les bornes de recharge des véhicules électriques, du principe de la compensation réactive de puissance et de son application dans les bornes de recharge de véhicules électriques, fournissant une solution d'optimisation de facteur de puissance réalisable pour cette situation dans l'industrie des véhicules électriques.

Analyse de l'impact et des causes des affaissements de tension sur les stations de charge

Les avis de tension se réfèrent à une baisse soudaine de la valeur effective de la tension dans un court laps de temps. Ce phénomène dure généralement un demi-cycle à environ une minute. Une baisse soudaine de la tension pose des défis considérables aux stations de charge des véhicules électriques. Ces fluctuations peuvent perturber le processus de charge des bornes de recharge, provoquant une alimentation instable pour les chargeurs et des temps de charge prolongés, réduisant ainsi considérablement l'expérience utilisateur pour ceux qui facturent leurs véhicules. Ce qui est plus grave, c'est que les gouttes de tension répétées peuvent endommager les composants électroniques de puissance critiques à l'intérieur des chargeurs des stations de charge, tels que les modules bipolaires de porte isolés (IGBT) et les condensateurs DC, etc. Ce type de détérioration peut réduire considérablement la durée de vie opérationnelle de l'équipement et compromettre la fiabilité de l'infrastructure de charge. En somme, les aigus de tension représentent une grave préoccupation pour les performances à long terme et la satisfaction des utilisateurs associées aux stations de charge EV.

L'expérience a prouvé que la principale cause de la baisse soudaine de la tension à la station de charge réside dans les caractéristiques soudaines et non linéaires de la charge de charge. Lorsque plusieurs véhicules électriques de la station de charge commencent à se charger simultanément ou ajustent leur puissance de charge simultanément, la charge de charge entraînera une forte modification du courant dans le circuit de charge, entraînant une baisse soudaine de tension à travers l'impédance de la ligne. De plus, le stade de rectification de la pile de charge générera un grand nombre d'harmoniques. Le courant harmonique formé sur l'impédance du système détériorera encore la qualité de tension. Les défauts du côté électrique, tels que le court-circuit du circuit ou le grand startup moteur, se propageont également à la station de charge via le réseau de distribution, provoquant une baisse soudaine de tension.

Le principe de base de la technologie de compensation de puissance réactive

La technologie réactive de compensation de puissance régule le niveau de tension et améliore le facteur de puissance en injectant ou en absorbant la puissance réactive dans le système d'alimentation. Dans les circuits de courant alternatif (AC), la relation de phase entre la tension et le courant donne lieu à la puissance active et réactive. Plus précisément, lorsque le courant est à la traîne de la tension, la charge commence à absorber la puissance réactive. Inversement, si le courant est supérieur à la tension, la charge commence à fournir une puissance réactive au système. Par conséquent, tant que l'écoulement de la puissance réactive est correctement géré, la tension du système peut être réglementée plus efficacement.

Le compensateur VAR statique (SVC) et le compensateur synchrone statique (STATCOM) sont deux types typiques et couramment utilisés de dispositifs de compensation réactive de puissance. Les technologies réactives de compensation de puissance utilisée par ces deux dispositifs peuvent supprimer efficacement les fluctuations de tension dans le circuit et améliorer la stabilité du système d'alimentation. Plus précisément, SVC fournit une puissance réactive réglable continue en ajustant la combinaison de réacteurs contrôlés par le thyristor et de condensateurs fixes; Alors que StatCom utilise la technologie de conversion des sources de tension, répondant plus rapidement aux changements de système et fournissant une compensation réactive plus précise.

Conception du système de compensation de puissance réactive pour les stations de charge

Pour répondre aux besoins uniques des stations de charge des véhicules électriques, Geyue Electric considère de manière exhaustive les critères clés tels que la vitesse de réponse, la précision de la compensation et la fiabilité du système avant de lancer chaque solution réactive de compensation de puissance. Pour les grandes bornes de charge centralisées, nous recommandons une solution de compensation de puissance réactive qui combine StatCom avec des filtres à puissance actifs. STATCOM fournit un support de puissance réactif rapide et maintient la stabilité de la tension des bus, tandis que les filtres à puissance actifs filtrent les harmoniques de haut niveau générées en chargeant des piles, en améliorant la qualité de l'énergie du système.

Pour les clusters de station de charge distribués, nous recommandons une stratégie de rémunération à plusieurs niveaux. Un module de compensation de puissance réactive de petite capacité est intégré à chaque pile de charge pour une compensation locale rapide, tandis que des dispositifs de compensation centralisés sont installés du côté transformateur de distribution pour fournir un support de puissance réactive régional. Cette approche combinée distribuée et centralisée répond aux exigences de réponse rapide tout en atteignant une rémunération rentable.

La capacité de compensation doit être déterminée en fonction de la puissance de charge simultanée maximale de la station de charge, de la plage de variation du facteur de puissance et de la capacité de court-circuit du réseau. Généralement, la capacité de compensation doit être conçue pour être de 1,2 à 1,5 fois la demande de puissance réactive maximale de la station de charge, laissant une marge pour les fluctuations de charge. Dans le même temps, le temps de réponse du dispositif de compensation doit être inférieur à 10 ms pour supprimer efficacement le disque de tension.

Stratégies de mise en œuvre de la compensation réactive de l'énergie dans les stations de charge

L'emplacement du dispositif de compensation de puissance réactive au sein d'une station de charge a un impact significatif sur son efficacité. L'emplacement d'installation optimal est généralement au point de connexion commune (PCC) du système de distribution d'alimentation de la station de charge, permettant la surveillance et le contrôle de la qualité de tension dans toute la station. Pour les grandes bornes de recharge, Geyue Electric recommande aux ingénieurs d'envisager d'ajouter des points de compensation sur les principales branches de distribution pendant la construction de la station pour obtenir un contrôle zoné.

En ce qui concerne la stratégie de contrôle, nous recommandons que les stations de recharge adoptent l'algorithme de puissance réactive de type tension (VQC). Cet algorithme peut surveiller la tension du système et la puissance réactive en temps réel, et utiliser une technologie de logique floue ou de contrôle prédictif pour ajuster dynamiquement la sortie de l'équipement de compensation. Par rapport au simple contrôle du facteur de puissance, le VQC peut mieux faire face à l'aléatoire et à la volatilité pendant le processus de charge des véhicules électriques, fournissant ainsi un support de tension plus stable.

Lors de l'intégration du système de compensation de puissance réactive, il est crucial de coordonner soigneusement avec le système de gestion de l'énergie de la station de charge. L'équipement réactif de compensation de puissance devrait être en mesure de recevoir les instructions de planification du système supérieur et de télécharger simultanément son état de fonctionnement en temps réel. Cette capacité de communication bidirectionnelle permet à l'équipement de compensation non seulement de faire face aux variations de tension locales, mais aussi de participer à l'optimisation globale de la station de charge.

En adoptant le réactif appropriécompensation de puissanceSolution, la station de charge des véhicules électriques améliorera considérablement la stabilité de tension du système de charge, fournissant ainsi des services de charge plus sûrs et plus fiables pour les propriétaires de véhicules électriques. Geyue Electric, en tant que principal fournisseur de solutions réactives de compensation de puissance, s'est engagée à développer les dernières technologies réactives de la rémunération de l'énergie pour la nouvelle industrie de l'énergie. Grâce à la recherche et au développement continu, notre entreprise a continuellement lancé des solutions réactives réactives plus intelligentes et plus efficaces spécifiquement pour la facturation des infrastructures. Nous pensons que notre expertise dans la rémunération réactive de l'énergie peut contribuer au développement constant de l'industrie des véhicules électriques. Si votre station de charge nécessite une solution complète et professionnelle de gestion de tension, veuillez contacter l'équipe d'ingénierie de Geyue Electric.  Tendez la main à info@gyele.com.cn pour discuter de vos exigences.