Como resolver o problema dos queda de tensão em estações de carregamento de veículos elétricos através da otimização de compensação de energia reativa？

Com a ampla adoção de veículos elétricos, as estações de carregamento, como a infraestrutura mais essencial para viagens de longa distância de veículos elétricos, há muito tempo enfrentam problemas instáveis de qualidade de energia, como os quedos de tensão. A tensão cragam nas estações de carregamento de veículos elétricos não apenas afeta a eficiência de carregamento dos carregadores, mas também pode danificar os próprios carregadores, reduzindo sua vida útil. Como fabricante de equipamentos de compensação de energia reativa de baixa tensão,Geyue Electricestá bem ciente do papel crucial do reativocompensação de energiaTecnologia ao abordar esta edição dos SAGs de tensão em estações de carregamento de veículos elétricos. No texto a seguir, nosso engenheiro elétrico -chefe discutirá os motivos dos SAGs de tensão nas estações de carregamento de veículos elétricos, o princípio da compensação reativa de energia e sua aplicação nas estações de carregamento de veículos elétricos, fornecendo uma solução viável de otimização de fatores de energia para essa situação na indústria de veículos elétricos.

Análise do impacto e causas dos SAGs de tensão nas estações de carregamento

Os SAGs de tensão se referem a uma queda repentina no valor efetivo da tensão dentro de um curto período de tempo. Esse fenômeno normalmente dura meio ciclo para cerca de um minuto. Uma queda repentina na tensão apresenta desafios consideráveis nas estações de carregamento de veículos elétricos. Essas flutuações podem interromper o processo de carregamento nas estações de carregamento, causando fonte de alimentação instável para os carregadores e tempos prolongados de carregamento, reduzindo significativamente a experiência do usuário para aqueles que cobram seus veículos. O mais sério é que as quedas repetidas de tensão podem danificar os componentes eletrônicos de energia crítica dentro dos carregadores nas estações de carregamento, como os módulos de transistores bipolares de porta isolados (IGBT) e capacitores de DC, etc. Esse tipo de deterioração pode reduzir significativamente a vida operacional dos equipamentos e comprometer a confiabilidade da confiabilidade que a conferência é que a confrontação. Em suma, os SAGs de tensão representam uma preocupação séria com o desempenho a longo prazo e a satisfação do usuário associada às estações de carregamento de VE.

O experimento provou que a principal causa da queda repentina na tensão na estação de carregamento está nas características repentinas e não lineares da carga de carregamento. Quando vários veículos elétricos na estação de carregamento começam a carregar simultaneamente ou ajustam sua energia de carregamento simultaneamente, a carga de carregamento causará uma alteração acentuada na corrente no circuito de carregamento, resultando em uma queda repentina na tensão através da impedância da linha. Além disso, o estágio de retificação da pilha de carregamento gerará um grande número de harmônicos. A corrente harmônica formada na impedância do sistema deteriorará ainda mais a qualidade da tensão. As falhas no lado da rede elétrica, como o circuito curto-circuito ou a grande startup de motor, também se espalharão para a estação de carregamento através da rede de distribuição, causando uma queda repentina na tensão.

O princípio básico da tecnologia de compensação de energia reativa

A tecnologia de compensação de energia reativa regula o nível de tensão e melhora o fator de potência injetando ou absorvendo a energia reativa no sistema de energia. Nos circuitos alternados de corrente (AC), a relação de fase entre tensão e corrente gera poder ativa e reativa. Especificamente, quando a corrente fica atrás da tensão, a carga começa a absorver a potência reativa. Por outro lado, se a corrente for maior que a tensão, a carga começará a fornecer energia reativa ao sistema. Portanto, desde que o fluxo de potência reativa seja gerenciado adequadamente, a tensão do sistema pode ser regulada com mais eficácia.

O compensador Var estático (SVC) e o compensador síncrono estático (STATCOM) são dois tipos típicos e comumente usados de dispositivos de compensação de potência reativos. As tecnologias de compensação de energia reativa empregadas por esses dois dispositivos podem efetivamente suprimir flutuações de tensão no circuito e aumentar a estabilidade do sistema de energia. Especificamente, o SVC fornece potência reativa ajustável contínua ajustando a combinação de reatores controlados por tiristores e capacitores fixos; Enquanto a STATCOM emprega a tecnologia de conversão de fonte de tensão, respondendo mais rapidamente às mudanças do sistema e fornecendo uma compensação de energia reativa mais precisa.

Projeto de esquema de compensação de energia reativa para estações de carregamento

Para atender às necessidades exclusivas das estações de carregamento de veículos elétricos, a Geyue Electric considera de forma abrangente os principais critérios, como velocidade de resposta, precisão de compensação e confiabilidade do sistema antes de iniciar cada solução de compensação de energia reativa. Para grandes estações de carregamento centralizadas, recomendamos uma solução de compensação de energia reativa que combine o STATCOM com os filtros de energia ativos. O STATCOM fornece suporte rápido de energia reativa e mantém a estabilidade da tensão do barramento, enquanto os filtros de energia ativos filtram os harmônicos de alta ordem gerados pelo carregamento de estacas, melhorando a qualidade da energia do sistema.

Para clusters de estação de carregamento distribuídos, recomendamos uma estratégia de remuneração em camadas. Um módulo de compensação de potência reativa de pequena capacidade é incorporado em cada pilha de carregamento para compensação local rápida, enquanto os dispositivos de compensação centralizados são instalados no lado do transformador de distribuição para fornecer suporte reativo regional de energia. Essa abordagem distribuída e centralizada combinada atende aos requisitos rápidos de resposta e, ao mesmo tempo, alcançar uma compensação econômica.

A capacidade de compensação deve ser determinada com base na potência máxima de carregamento simultânea da estação de carregamento, na faixa de variação do fator de potência e na capacidade de curto-circuito da grade. Geralmente, a capacidade de compensação deve ser projetada para ser 1,2-1,5 vezes a demanda de energia reativa máxima da estação de carregamento, deixando uma margem para flutuações de carga. Ao mesmo tempo, o tempo de resposta do dispositivo de compensação deve ser menor que 10ms para suprimir efetivamente a cálculo da tensão.

Estratégias de implementação de compensação de energia reativa em estações de carregamento

A localização do dispositivo de compensação de energia reativa em uma estação de carregamento afeta significativamente sua eficácia. O local ideal de instalação está normalmente no ponto de conexão comum (PCC) do sistema de distribuição de energia da estação de carregamento, permitindo o monitoramento e o controle da qualidade da tensão em toda a estação. Para grandes estações de carregamento, a Geyue Electric recomenda que os engenheiros considerem adicionar pontos de compensação nos principais ramos de distribuição durante a construção da estação para obter controle zonado.

Em relação à estratégia de controle, recomendamos que as estações de carregamento adotem o algoritmo de potência reativa (VQC) do tipo tensão. Esse algoritmo pode monitorar a tensão do sistema e a potência reativa em tempo real e usar a lógica difusa ou a tecnologia de controle preditivo para ajustar dinamicamente a saída do equipamento de compensação. Comparado ao controle simples do fator de potência, o VQC pode lidar melhor com a aleatoriedade e volatilidade durante o processo de carregamento de veículos elétricos, fornecendo assim mais suporte de tensão estável.

Ao integrar o sistema de compensação de energia reativa, é crucial coordenar cuidadosamente com o sistema de gerenciamento de energia da estação de carregamento. O equipamento de compensação de energia reativa deve poder receber as instruções de agendamento do sistema superior e fazer o upload simultaneamente seu status de operação em tempo real. Esse recurso de comunicação bidirecional permite que o equipamento de compensação não apenas lida com as variações de tensão local, mas também participe da otimização geral da estação de carregamento.

Ao adotar o reativo apropriadocompensação de energiaSolução, a estação de carregamento de veículos elétricos aumentará significativamente a estabilidade da tensão do sistema de carregamento, fornecendo assim serviços de carregamento mais seguros e confiáveis para os proprietários de veículos elétricos. A Geyue Electric, como fornecedora líder de soluções de remuneração de energia reativa, está comprometida em desenvolver as mais recentes tecnologias de remuneração de energia reativa para o novo setor de energia. Através de pesquisas e desenvolvimento contínuos, nossa empresa lançou continuamente soluções de remuneração de energia reativa mais inteligentes e eficientes especificamente para carregar a infraestrutura. Acreditamos que nossa experiência em compensação de energia reativa pode contribuir para o desenvolvimento constante da indústria de veículos elétricos. Se a sua estação de carregamento exigir uma solução abrangente e profissional de gerenciamento de tensão, entre em contato com a equipe de engenharia da Geyue Electric.  Entre em contato com info@gyele.com.cn para discutir seus requisitos.