本發明公開了一種考慮隨機特性的充電機諧波特性分析仿真方法，包括根據充電者的充電行為隨機概率性來預測充電機投入情況，所述充電機投入情況包括每臺充電具體的投入時刻和每段時間內投入充電的總數；根據充電機的充電參數，配置充電機相應參數，在仿真軟件中構建出充電機模型；根據預測充電機投入情況來構建充電機投入時間控制電路模型；所述充電參數包括充電額定電壓和充電額定電流；再根據充電機所在的實際充電站或預設充電站特性，修改充電機相應參數，最后運行充電機模型及充電機投入時間控制電路模型，仿真出充電機的諧波特性，進而得到充電機的各個諧波的概率密度函數分布曲線。

技術領域

本發明屬于充電機仿真領域，尤其涉及一種考慮隨機特性的充電機諧波特性分析仿真方法。

背景技術

電動汽車充電離不開充電機，而充電機是由大量電力電子設備構成的非線性設備，其運行時勢必會對電網產生諧波污染。隨著電動汽車的普及應用，大規模電動汽車充電機或充電站工作時的諧波對用電設備、電能質量、變壓器等產生的影響和危害不容忽視。

充電機是充電系統中的核心設備，主要功率轉換單元和充電控制單元組成。隨著高頻電力電子技術的發展，各種新型充電機層出不窮，而由大量電力電子器件組成的充電機是典型的非線性設備，勢必會對電網造成諧波污染。

其中，充電機的諧波電流幅值大小與充電機的類型、運行方式及負載變化有關。其中，運行方式包括充電機充電時間因素。目前，對于集中式、采用常規充電方式的大型充電設施，由多臺充電機并聯組成，當前缺少研究具有隨機特性的大規模電動汽車充電的諧波特性分析，也未考慮充電機充電時間的隨機性對充電機諧波特性的影響。

發明內容

為了解決現有技術的缺點，本發明提供一種考慮隨機特性的充電機諧波特性分析仿真方法。該方法考慮了充電機充電時間的隨機性，適用于大規模電動汽車充電的諧波特性分析，得到充電機的相應諧波特性，有利于指導充電機的實際生產運行過程，能夠有效抑制諧波電流。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種考慮隨機特性的充電機諧波特性分析仿真方法，所述充電機設置于充電站內，該仿真方法具體包括：

步驟(1)：根據充電者的充電行為隨機概率性來預測充電機投入情況，所述充電機投入情況包括每臺充電具體的投入時刻和每段時間內投入充電的總數；

步驟(2)：根據充電機的充電參數，配置充電機相應參數，在仿真軟件中構建出充電機模型；根據預測充電機投入情況來構建充電機投入時間控制電路模型；所述充電參數包括充電額定電壓和充電額定電流；

步驟(3)：再根據充電機所在的實際充電站或預設充電站特性，修改充電機相應參數，最后運行充電機模型及充電機投入時間控制電路模型，仿真出充電機的諧波特性，進而得到充電機的各個諧波的概率密度函數分布曲線。

進一步的，在所述步驟(1)中，考慮分時電價以及充電者的充電行為，假設分時電價以及充電者的充電行為都是隨機變量，那么分時電價以及充電者的充電行為都服從一定的分布規律。

進一步的，所述分布規律為泊松分布規律。其中，泊松過程是表示隨機事件發生次數的累計的隨機過程。

進一步的，在所述步驟(1)中，將充電機投入情況作為隨機事件，假設在(s,s+t)時間段內，出現充電機投入情況的次數為k次的概率為：

其中，N_s+t和N_s分別為在s+t和s時刻出現的充電機投入情況的次數；t表示時間；λ為單位時間內充電機工作的頻率。

本發明將充電機投入情況作為隨機事件，根據充電者的充電行為服從泊松分布規律，進而得到電動汽車充電機工作的隨機分布特性。

進一步的，在所述步驟(2)中，利用PSCAD中的自定義元件建立充電機模型。