充电桩箱变的补偿要求主要围绕无功补偿和谐波治理展开，目的是提高功率因数、降低线路损耗、改善电压质量，并满足电网接入标准。以下从补偿原理、具体要求、配置方式到实际应用，全面解析充电桩箱变的补偿需求：
一、为什么充电桩箱变需要补偿？
充电桩（尤其是快充桩）的负载特性决定了其对无功补偿的刚性需求：
功率因数低：快充桩采用PWM整流技术，功率因数通常为0.85-0.95（低于国标要求的0.9）；
谐波含量高：充电过程中会产生大量谐波（如3次、5次、7次谐波），导致电流畸变，增加线路损耗；
负载波动大：多桩同时快充时，功率瞬间从0升至额定值（如120kW→600kW），无功需求突变，易引发电压波动。
若不补偿，会导致：
电网电压下降（影响其他用户）；
箱变铜损增加（多耗电5%-15%）；
可能被电网部门罚款（功率因数不达标）。
二、充电桩箱变补偿的核心要求
根据《电动汽车充电站设计规范》（GB 50966-2014）和《电力系统无功补偿配置技术导则》（DL/T 5242-2010），充电桩箱变的补偿需满足以下关键指标：
1. 功率因数要求
充电时：单桩或箱变总功率因数不低于0.9（部分地区要求0.92）；
轻载/空载时：功率因数不低于0.85（避免轻载时容性无功倒送电网）。
2. 谐波限制要求
谐波电流限值：充电站接入电网的公共连接点（PCC）处，各次谐波电流不应超过国标限值（如3次谐波≤30A，5次≤25A，7次≤15A）；
谐波电压限值：PCC处电压总谐波畸变率（THDu）≤4%（快充站可放宽至5%）。
3. 补偿容量计算
补偿容量需根据有功功率、功率因数目标、谐波含量综合计算，公式如下：
无功补偿容量（Qc）= P × (tanφ₁ - tanφ₂)
P：箱变总有功功率（kW）；
ϕ
1
：补偿前功率因数角（cosφ₁=0.85时，φ₁≈31.8°，tanφ₁≈0.62）；
ϕ
2
：补偿后目标功率因数角（cosφ₂=0.95时，φ₂≈18.2°，tanφ₂≈0.33）。
示例：1250kVA箱变（负载率80%，即P=1250×0.8×0.85=850kW），目标功率因数0.95，则：
Qc=850×(0.62−0.33)≈246.5kvar（需配置约250kvar的无功补偿装置）。
三、充电桩箱变补偿的配置方式
根据充电桩场景的负载特性，补偿装置需采用动态+静态结合的方式，兼顾经济性和有效性：
1. 集中补偿（箱变内置）
在箱变低压侧配置无功补偿柜（含电容器、电抗器、控制器），适用于负载集中、波动较小的场景（如商场地下车库）：
配置原则：按箱变总容量的20%-30%配置（如1600kVA箱变配320-480kvar）；
优势：成本低、维护方便，可统一调节无功；
局限：无法应对多桩同时快充的瞬时无功突变。
2. 分散补偿（桩群补偿）
在每组充电桩（如6-8台）的出线端配置小型无功补偿模块（单模块容量50-100kvar），适用于负载波动大、多桩同时快充的场景（如高速服务区）：
配置原则：按单组充电桩总功率的30%-40%配置（如6台120kW桩配6×120×0.85×0.3≈183kvar，选200kvar模块）；
优势：精准补偿瞬时无功，减少线路压降；
局限：成本较高，需多套装置管理。
3. 谐波治理补偿（有源滤波+无功补偿）
针对高谐波场景（如快充站、矿区重卡充电站），需配置有源电力滤波器（APF）与无功补偿装置联动：
APF功能：实时检测谐波电流，发出反向补偿电流抵消谐波（谐波治理率≥90%）；
联动控制：APF与无功补偿装置共享控制器，根据负载变化动态调整无功和谐波补偿量；
适用场景：谐波含量超标（THDu＞5%）或对电压质量要求高的区域（如数据中心配套充电站）。