Perbaikan Faktor Daya untuk Stasiun Pengisian EV

Koreksi faktor daya untuk stasiun pengisian kendaraan listrik (EV) harus mempertimbangkan keragaman pengisi daya, peristiwa penyambungan secara bersamaan, arus harmonik, periode tidak aktif, dan batas pengukuran meter utilitas. Sebuah stasiun dapat memiliki nilai faktor daya (PF) rata-rata yang baik, tetapi tetap menimbulkan lonjakan arus sesaat ketika banyak kendaraan mulai mengisi daya secara bersamaan. Faktor daya juga dapat menjadi kapasitif (leading) pada malam hari jika kapasitor tetap terhubung setelah kendaraan meninggalkan stasiun. Rencana koreksi harus mengoordinasikan kontrol pengisi daya, kapasitas transformator, peralatan SVG atau APFC, serta strategi manajemen beban stasiun.

Itu Halaman produk CNBYG SVG memberikan konteks untuk dukungan arus reaktif dinamis. Pilih kapasitas dan prioritas kontrol berdasarkan hasil pengukuran pengisi daya, batas tegangan yang disetujui, serta mode operasi lokasi, bukan hanya berdasarkan jumlah tempat parkir.

Stasiun pengisian kendaraan listrik merupakan beban elektronik yang bervariasi

Pengisi daya AC, pengisi daya cepat DC, sistem pembayaran, pencahayaan, ventilasi, dan penyimpanan baterai dapat menggunakan transformator yang sama. Pengisi daya dapat mulai beroperasi secara berkelompok, meningkatkan arus secara bertahap, berhenti sementara karena batas kendaraan, atau mengikuti batas permintaan daya lokasi. Bentuk gelombang arus masuk dan definisi faktor daya dapat berbeda untuk setiap model. Catat jenis pengisi daya, daya input nominal, koneksi fase, siklus kerja, dan aturan manajemen beban.

Petakan panel distribusi pengisi daya, transformator, meter utama, bank kapasitor, SVG, baterai, sistem tenaga surya, dan sambungan ke jaringan utilitas. Lakukan pengukuran pada kondisi tanpa beban, satu pengisi daya aktif, tingkat penggunaan normal, pengisian daya simultan maksimum, transisi batas permintaan daya, serta beban tambahan pada malam hari. Catat kW, kvar, tegangan, arus, PF, THD, dan masing-masing orde harmonik pada PCC serta kelompok pengisi daya yang mewakili kondisi operasional.

Tabel keputusan koreksi faktor daya stasiun pengisian EV

Tentukan batas jaringan utilitas dan pengisi daya

Nyatakan apakah targetnya adalah faktor daya (PF) sebenarnya, faktor daya perpindahan, faktor daya permintaan, atau nilai khusus yang ditetapkan oleh perusahaan utilitas. Tandai titik kopling bersama (PCC) dan setiap CT distribusi pengisi daya. Tampilan pengisi daya mungkin menunjukkan PF yang baik, sementara PCC juga mencakup arus magnetisasi transformator, penerangan, dan penyulang lainnya. Sebaliknya, koreksi pada tingkat pengisi daya mungkin tidak memperbaiki nilai pada titik pengukuran penagihan.

Verifikasi rasio, fase, polaritas, beban, dan referensi tegangan CT. Bandingkan meter pengisi daya, panel distribusi utama, dan PCC dengan alat analisis independen saat satu pengisi daya beroperasi dan saat beberapa pengisi daya beroperasi secara bersamaan. Hal ini Panduan kompensasi arus reactive-current SVG menjelaskan mengapa batas pengukuran yang tidak tepat dapat disalahartikan sebagai masalah kapasitas.

Pilih kompensasi bertahap atau dinamis

Kapasitor bertahap cocok untuk beban dasar yang dapat diprediksi, tetapi memerlukan pengaturan waktu minimum untuk penyalaan dan pemadaman, proses pengosongan muatan, serta sistem proteksi. Stasiun pengisian kendaraan listrik (EV) dapat berubah dari beban penuh menjadi kondisi siaga dengan cepat. Karena itu, tahapan kapasitor yang sesuai selama periode pengisian intensif mungkin menjadi berlebihan setelah kendaraan meninggalkan lokasi. Aturan untuk kondisi malam hari atau saat tidak ada aktivitas sangat penting.

SVG dapat mengikuti perubahan arus reaktif dan berbagi kapasitas arus untuk kompensasi harmonik atau ketidakseimbangan. Hal ini Panduan tegangan grid dan kapasitas SVG menjelaskan mengapa kapasitas kvar yang tersedia berubah seiring dengan tegangan. Sisihkan kapasitas arus untuk penyaringan harmonik ketika distorsi pengisi daya cukup signifikan, dan koordinasikan SVG dengan pengendali permintaan stasiun agar keduanya tidak merespons kejadian yang sama secara bersamaan.

Tentukan kapasitas berdasarkan skenario pengisian simultan

Ukur daya aktif bersih (kW) dan daya reaktif (kvar) di PCC untuk kondisi tingkat penggunaan rendah, normal, dan pengisian simultan maksimum. Perkirakan kebutuhan daya reaktif menggunakan:

[
Q_c = P\left(\tan(\cos^{-1}PF_1)-\tan(\cos^{-1}PF_2)\right)
]

Gunakan konvensi tanda PCC, lalu periksa arus pada tegangan terendah menggunakan (I_Q=Q/(\sqrt{3}V_{LL})). Tambahkan arus harmonik dan ketidakseimbangan yang harus ditangani. Jangan menggunakan jumlah pengisi daya sebagai pengali kvar secara langsung; daya pengisi daya, keseimbangan fase, batas permintaan, dan tingkat penggunaan menentukan profil aktual.

Sertakan arus masuk transformator, peningkatan daya pengisi daya secara bertahap, dan peristiwa pembatasan permintaan yang terkendali. Jika lokasi dilengkapi dukungan tenaga surya atau baterai, uji mode impor, ekspor, dan operasi terisolasi (island mode) secara terpisah. Dokumentasikan tindakan yang dilakukan ketika SVG mencapai batas arusnya: melonggarkan target PF, mengurangi prioritas harmonik, mengaktifkan alarm, atau mempertahankan nilai aman terakhir.

Koordinasikan kontrol pengisi daya dan sistem kompensasi

Buat urutan operasi untuk penyambungan kendaraan, peningkatan daya pengisi daya secara bertahap, tindakan pembatasan permintaan, penghentian pengisian kendaraan, dan kondisi siaga semalaman. Tentukan pengendali yang bertanggung jawab atas target PCC, perangkat yang menangani arus harmonik, serta tahapan kapasitor yang dinonaktifkan. Gunakan pita mati (deadband) dan penundaan agar pulsa pengisian singkat tidak menyebabkan proses pengalihan berulang.

Jika lokasi menggunakan generator, inverter surya, atau baterai, koordinasikan pengendalian daya reaktifnya dengan stasiun pengisian daya EV. Bagian Panduan persyaratan instalasi SVG mencakup pendinginan, jalur masuk kabel, dan akses servis. Bagian Checklist commissioning SVG dapat menyusun bukti CT, interlock, pelacakan, dan alarm.

Tes penerimaan

Uji satu pengisi daya, beberapa pengisi daya yang mulai beroperasi secara bersamaan, tingkat penggunaan maksimum, transisi batas permintaan daya, penghentian kendaraan, dan beban bantu semalaman. Catat kW, kvar, tegangan, arus, faktor daya perpindahan, faktor daya aktual, THD, urutan harmonik, status pengisi daya, status kapasitor, arus SVG, suhu, dan alarm secara tersinkronisasi. Pastikan meter PCC mendeteksi peningkatan yang diharapkan tanpa menyebabkan pengoperasian berlebihan selama kondisi siaga.

Ulangi pengujian setelah pembaruan firmware pengisi daya, penggunaan model pengisi daya baru, atau perubahan aturan batas permintaan daya. Untuk konteks metode pengukuran, lihat Catatan katalog IEC 61000-4-30 dan mengikuti spesifikasi instrumen proyek.

Kesalahan umum yang harus dihindari

Jangan menentukan ukuran kompensasi berdasarkan jumlah konektor stasiun. Jangan menggunakan nilai rata-rata faktor daya yang mengecualikan peristiwa awal pengisian daya. Jangan membiarkan kapasitor tetap terhubung semalaman tanpa memeriksa beban bantu. Jangan biarkan pengelola permintaan daya, pengontrol pengisi daya, dan SVG menggunakan batas cakupan atau prioritas respons yang berbeda.

Kesalahan lainnya adalah mengabaikan keseimbangan fase dan arus harmonik. Stasiun mungkin menunjukkan faktor daya perpindahan yang cukup baik, sementara arus RMS transformator tetap tinggi. Simpan pengaturan lama, nilai untuk pemulihan pengaturan, dan rekaman jejak pengisian daya simultan maksimum sebelum mengubah target.

Simpan catatan pengoperasian pengisi daya

Catat model pengisi daya, firmware, input terukur, koneksi fase, status kendaraan, nilai batas permintaan daya, dan tingkat penggunaan untuk setiap pengujian. Simpan rekaman jejak PCC dan penyulang yang tersinkronisasi, mencakup kW, kvar, faktor daya aktual, faktor daya perpindahan, THD, tegangan, arus, status kapasitor, dan keluaran SVG. Tandai waktu mulai dan berakhirnya setiap gelombang pengisian daya serta interval tanpa aktivitas setelah kendaraan dicabut.

Tinjau catatan tersebut setelah penggunaan model pengisi daya baru, perubahan kebijakan permintaan daya di lokasi, perubahan tap transformator, atau pembaruan komunikasi. Stasiun yang stabil dengan enam pengisi daya mungkin berperilaku berbeda ketika dua belas pengisi daya mulai beroperasi secara bersamaan. Jika SVG mencapai batas arus, dokumentasikan keputusan prioritas dan faktor daya serta THD yang dihasilkan, alih-alih menyembunyikan batas tersebut dengan menetapkan target yang lebih agresif.

Gunakan pengujian bertahap. Pertama, validasi batas PCC dengan kompensasi dinonaktifkan. Kemudian, uji satu pengisi daya, beberapa pengisi daya, batas permintaan daya, dan pengoperasian saat tidak aktif. Ubah hanya satu pengaturan pengontrol dalam satu waktu dan simpan nilai sebelumnya untuk pemulihan. Dengan demikian, bukti pengujian dapat diulang oleh petugas pada giliran kerja lain dan mencegah faktor daya harian rata-rata menyamarkan peristiwa pengisian daya singkat tetapi penting.

Catatan akhir harus mencantumkan kombinasi pengisi daya yang diuji, tingkat penggunaan dan rentang batas permintaan daya, rentang tegangan, pengontrol aktif, tahapan yang diblokir, serta keputusan penerimaan yang tepat. Jika peristiwa simultan maksimum tidak tersedia, catat skenario yang belum diuji dan jangan menyajikan rekaman jejak pada tingkat penggunaan normal sebagai kondisi terburuk stasiun.

Simpan basis waktu analyzer, interval perataan, dan telemetri pengisi daya bersama data rekaman. Rata-rata permintaan daya di tingkat stasiun dapat menyembunyikan lonjakan pengisian daya yang singkat. Tinjau kembali rencana setiap kali aturan permintaan daya dari perusahaan utilitas, firmware pengisi daya, atau jadwal manajemen beban berubah.

Catat apakah kelompok pengisi daya beroperasi dalam kendali permintaan normal atau darurat. Mode cadangan dengan arus yang dikurangi dapat mengubah profil daya aktif sekaligus kebutuhan daya reaktif yang diukur.

Sertakan komposisi jenis kendaraan dalam rekaman karena pengisi daya onboard yang berbeda dapat memberikan respons yang berbeda.

Pertanyaan yang sering diajukan

Apakah setiap pengisi daya EV memerlukan kapasitor lokal?

Tidak. Kebutuhannya bergantung pada desain pengisi daya, faktor daya (PF) aktual, arus harmonik, ketentuan PCC, dan total beban gabungan stasiun. Kapasitor lokal dapat menimbulkan risiko jika proses pensakelarannya tidak dikoordinasikan.

Mengapa faktor daya (PF) berubah saat batas permintaan daya bekerja?

Kelompok pengisi daya mengubah daya aktif dan arus secara bersamaan. Kompensator mungkin juga sedang merespons, sehingga diperlukan rekaman sinyal yang tersinkronisasi dan prioritas kontrol yang ditetapkan secara eksplisit.

Apakah SVG dapat menangani perubahan pengisi daya yang cepat?

SVG dapat menyediakan arus dinamis ketika respons, siklus kerja termal, kemampuan tegangan, dan prioritas harmonik telah divalidasi. Namun, kapasitasnya tetap harus ditentukan berdasarkan tegangan terendah dan kondisi kejadian simultan yang paling berat.

Apa saja yang harus dicakup dalam uji penerimaan?

Sertakan satu pengisi daya, penyalaan secara bersamaan, transisi batas permintaan daya, penghentian operasi dan kondisi siaga semalaman, beserta pembacaan PCC dan penyulang, THD, status pengendali, alarm, serta status kapasitor/SVG.

Kesimpulan

Koreksi faktor daya untuk stasiun pengisian daya EV merupakan permasalahan beban elektronik yang bervariasi. Tentukan PCC (titik sambung bersama), ukur kondisi pengisian daya dan siaga secara bersamaan, pisahkan faktor daya sebenarnya dan faktor daya perpindahan, serta koordinasikan kapasitor, SVG, dan manajemen permintaan daya. Validasi kondisi pengisian daya paling berat dan periode malam hari dengan aktivitas rendah sebelum menerima target yang ditetapkan.

Video netral: latar belakang faktor daya

Pembicaraan NPTEL di bawah ini memberikan konteks pendidikan yang netral mengenai faktor daya dan daya reaktif. Ini bukan rekomendasi produk.