從數(shù)百kW超充，到兆瓦級閃充，新能源汽車補(bǔ)能速度正在不斷提升。
但對于充電站建設(shè)方、設(shè)計(jì)院和電氣成套企業(yè)來說，功率提升帶來的不僅是“充得更快”。
當(dāng)大量大功率充電終端集中接入低壓配電系統(tǒng)后，諧波、電壓畸變、設(shè)備溫升以及并網(wǎng)電能質(zhì)量等問題，也越來越值得關(guān)注。
特別是在多臺充電終端高并發(fā)運(yùn)行的場景下，電能質(zhì)量已經(jīng)成為閃充站穩(wěn)定運(yùn)行需要考慮的重要一環(huán)。
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閃充站內(nèi)部集中了大量AC/DC整流、高頻開關(guān)電源等電力電子設(shè)備。
從電氣特性來看，這些設(shè)備屬于典型的非線性負(fù)載。
理想情況下，電網(wǎng)側(cè)電流應(yīng)該接近標(biāo)準(zhǔn)正弦波。
但經(jīng)過整流、開關(guān)變換后，實(shí)際電流波形會發(fā)生畸變，并形成不同次數(shù)的諧波分量。
在閃充應(yīng)用中，可重點(diǎn)關(guān)注：
5次、7次、11次、13次等特征諧波。
更重要的是，閃充站并不是只有一臺充電設(shè)備運(yùn)行。
當(dāng)數(shù)臺甚至數(shù)十臺大功率充電終端同時工作時，諧波電流可能在低壓母線上疊加。
因此，工程上不能只關(guān)注：
“單臺充電樁的諧波指標(biāo)怎么樣？”
還應(yīng)該進(jìn)一步關(guān)注：
最大并發(fā)充電工況下，PCC公共連接點(diǎn)的THDi、THDu以及各次諧波水平。
這才更接近整個場站真實(shí)的電能質(zhì)量狀態(tài)。
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很多項(xiàng)目在前期設(shè)計(jì)時會關(guān)注變壓器容量、電纜截面、充電樁功率，卻容易忽略諧波造成的長期影響。
實(shí)際上，諧波可能沿著整個配電系統(tǒng)產(chǎn)生影響。
01｜增加設(shè)備發(fā)熱與附加損耗
諧波電流流經(jīng)變壓器、電纜和母線后，會增加附加損耗。
對于本身負(fù)荷率就比較高的閃充站來說，長期運(yùn)行可能進(jìn)一步帶來：
設(shè)備溫升增加 → 絕緣老化加快 → 設(shè)備壽命受到影響。
02｜增加電容器諧振風(fēng)險
如果系統(tǒng)中同時配置傳統(tǒng)無功補(bǔ)償電容器，諧波還可能與電容器形成諧振。
嚴(yán)重情況下可能出現(xiàn)：
電容器過流、過熱、鼓包甚至損壞。
因此，大量電力電子負(fù)載接入以后，無功補(bǔ)償和諧波治理往往不能再W全割裂來看。
03｜干擾計(jì)量、保護(hù)及控制設(shè)備
現(xiàn)代閃充站不僅有充電樁。
還可能同時配置：
諧波、電壓畸變等電能質(zhì)量問題增加以后，可能對敏感設(shè)備產(chǎn)生干擾，增加計(jì)量異常、保護(hù)誤動以及控制系統(tǒng)運(yùn)行異常的風(fēng)險。
04｜影響并網(wǎng)電能質(zhì)量
閃充站作為大功率用電負(fù)荷，其注入公共連接點(diǎn)的諧波不能無限增加。
項(xiàng)目設(shè)計(jì)及驗(yàn)收過程中通常需要關(guān)注GB/T 14549等電能質(zhì)量相關(guān)要求。
因此，諧波治理并不僅僅是為了“讓波形更好看”，更重要的是為：
并網(wǎng)驗(yàn)收、設(shè)備安全和長期穩(wěn)定運(yùn)行提供基礎(chǔ)。
閃充站有一個非常典型的特點(diǎn)：
負(fù)荷變化快。
比如同一個場站：
上午只有幾臺車充電；
中午進(jìn)入高峰，十幾臺充電終端同時運(yùn)行；
一段時間以后，又有車輛陸續(xù)離場。
這意味著場站的諧波電流并不是一個固定值。
而是會隨著：
車輛數(shù)量、SOC狀態(tài)、充電功率和設(shè)備啟停不斷變化。
傳統(tǒng)無源濾波方案通常針對固定頻次進(jìn)行設(shè)計(jì)，在系統(tǒng)工況變化比較大的場景下，適應(yīng)性相對有限。
而APF有源電力濾波器可以根據(jù)實(shí)際負(fù)載變化進(jìn)行動態(tài)補(bǔ)償。
這也是APF與閃充場景匹配度比較高的重要原因。
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APF并不是簡單地把一個設(shè)備串聯(lián)到線路里。
通常采用并聯(lián)接入低壓母線的方式運(yùn)行。
整個過程可以概括成四步：
① 檢測
通過CT實(shí)時采集負(fù)載電流。
② 計(jì)算
DSP快速分析負(fù)載電流中的諧波成分。
③ 反向補(bǔ)償
通過IGBT逆變單元輸出一個：
大小相等、方向相反的補(bǔ)償電流。
④ 抵消凈化
補(bǔ)償電流與負(fù)載中的諧波電流進(jìn)行抵消，使電網(wǎng)側(cè)電流更加接近正弦波。
可以簡單理解為：
負(fù)載產(chǎn)生多少“臟電流”，APF就實(shí)時產(chǎn)生相反的補(bǔ)償電流。
因此，相比固定補(bǔ)償方式，APF尤其適合閃充站這種負(fù)荷波動大、并發(fā)變化快的運(yùn)行環(huán)境。
你提供的資料中，典型APF方案還可實(shí)現(xiàn)2～51次諧波補(bǔ)償，并可兼顧無功補(bǔ)償及三相不平衡治理。
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針對大功率充電、超充及閃充場景，安科瑞可以從監(jiān)測+治理兩個層面構(gòu)建電能質(zhì)量方案。
在PCC公共連接點(diǎn)配置電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，對諧波、電壓、電流、功率因數(shù)等數(shù)據(jù)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測；
根據(jù)實(shí)際諧波情況，在低壓母線并聯(lián)配置安科瑞ANAPF有源電力濾波柜，對諧波進(jìn)行動態(tài)治理，并結(jié)合治理前后數(shù)據(jù)進(jìn)行效果驗(yàn)證。
最終形成：
10kV進(jìn)線
變壓器
0.4kV低壓母線
電能質(zhì)量監(jiān)測 + ANAPF動態(tài)治理
充電堆 / 充電終端
對于光儲充一體化站點(diǎn)，還可以進(jìn)一步結(jié)合儲能、光伏以及能源管理系統(tǒng)，對整個站點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)測和運(yùn)行管理。
總結(jié)
當(dāng)充電功率從數(shù)百kW走向MW級，越來越多電力電子設(shè)備集中接入，電能質(zhì)量問題也會隨之更加突出。
所以對于閃充站來說，真正成熟的電能質(zhì)量治理思路并不是簡單增加一臺設(shè)備，而是：
先看清問題，再精準(zhǔn)治理，最后用數(shù)據(jù)驗(yàn)證。
充電越來越快，配電也需要越來越“干凈”。
安科瑞ANAPF有源電力濾波柜，讓閃充速度升級的同時，也讓配電側(cè)電能質(zhì)量同步升級。
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