Simulink含电动汽车充电站的电网电能质量分析(2)
1.3 本文主要工作
本文通过查阅相关资料简述了电动汽车的发展现状和趋势，理论分析了充电站所产生的电能质量问题主要是谐波，简要介绍了谐波的概念和计算机计算谐波的方法，然后建立充电机模型并验证了该模型的正确性，然后通过仿真分析含电动汽车充电站的电网的谐波问题和功率因数问题，充电站谐波的值与充电机的脉波数、滤波电感、充电站中接入电网的充电机的台数有关，最后针对充电站产生的电能质量问题提出改善的方法。
2 含电动汽车充电站的电网电能质量理论研究
国际电气电子工程师协会（IEEE）协调委员会对电能质量的技术定义为：合格的电能质量是指给敏感设备提供的电力和设置的接地系统均是适合该设备正常工作的[6]。电能质量问题大致分为电压质量和电流质量问题，主要包括谐波、电压波动和闪变、三相不平衡及过电压等具体问题[7]，现在的电力用户会使用大量非线性的设备，这会使电网电压波形发生畸变，产生谐波等问题，因此有必要对电能质量进行分析。
2.1 谐波分析
现在分析电能质量的手段一般分为时域和频域两个方面，时域中采用仿真分析的方法，频域中通过进行傅里叶展开分析频谱的方法，以理论和仿真分析为数据基础，在此基础上进行治理电能质量问题的方法的研究。电动汽车充电站对电力系统引起的电能质量问题最为严重的是谐波污染。
国际上公认的谐波定义为：谐波是一个周期电气量的正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍，由于谐波的频率是基波频率的整数倍，也常称之为高次谐波。
我国的电压工频为50Hz，理想的电压是正弦波形，在非线性负载上加上一个理想的正弦电压，则流过负载的将不是理想的正弦电流波形，此电流流过电网时将会在电网阻抗上产生电压降，此电压降也不是正弦波，这就导致了电压波形的畸变。对于满足狄里赫利条件的周期为 的非正弦电压 ，我们一般对其进行傅里叶变换，将其分解为傅里叶级数：
(2.1)
式中： ； ；
； 在式（2.1）中， 是非正弦电压的直流分量，频率和工频一样的部分叫做基波，频率为基波整数倍的部分就叫做谐波，谐波频率与基波频率之比叫做谐波次数，此分析方法同样适用于对非正弦电流的分析。
人们常用正弦波形畸变率来衡量畸变波形偏离正弦波形的程度。各次谐波有效值的平方和的平方根值与其基波有效值的百分比，称为正弦波形畸变率（ ），或简称畸变率。