一种具有无功补偿装置的电动汽车充电系统的监控方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种具有无功补偿装置的电动汽车充电系统的监控方法，通过该方法，可对充电系统的配电网运行参数检测后，控制动态无功补偿模块对配电网的无功功率进行补偿，从而使配电网的无功功率因数达到相对较理想波动较小的范围，此外，该系统在实时补偿充电系统的总无功功率需求的同时，可以兼顾配电网及充电机的当前最大允许有功功率，极大提升了充电的效率和安全性。

【技术实现步骤摘要】
所属
本专利技术涉一种具有无功补偿装置的电动汽车充电系统的监控方法。
技术介绍
随着全球能源危机的不断加深，石油资源的日趋枯竭以及大气污染、全球气温上升的危害加剧，节能和减排是未来汽车技术发展的主攻方向。日本丰田公司率先开发出混合动力汽车Prius，揭开了电动汽车的时代序幕。电动汽车作为新一代的交通工具，在节能减排、减少人类对传统化石能源的依赖方面具备传统汽车不可比拟的优势。2009年以来，中国政府密集出台了鼓励电动汽车及相关行业发展的政策措施，企业对电动汽车的研发和产业化投入显著增强。目前的研究和预测表明，电动汽车负荷的增长对电力总负荷影响较小，对配电网的影响较大，因电动汽车自然使用特性，其自然形成的充电可能对原有配电网负荷高峰期造成额外的用电高峰，对电能质量、网损等造成很大影响。此外，当大量汽车充电机设备同时运行时，配电网可能会出现很大无功功率，这会降低电能传输效率。当无功功率不足时，配电网电压会降低，严重时会引起配电网瘫痪。为了减少电动汽车集中充电时段充电负荷对配电网的影响，需要对电动汽车充电过程进行有效控制，并及时对充电系统进行无功补偿，提高功率因素，提升充电效率，降低配电网损耗。在智能配电网背景下，对电动汽车充电实施智能管理，可避免电动汽车充电需求对配电网造成的不利影响，并提高配电网的运行效率。现代无功补偿技术已发展到IGBT全控时代，静止无功发生器(STATIC VAR GENERATOR简称SVG)是一种基于现代电力电子技术的新型无功补偿装置，具有优越的动态无功功率补偿性能，能够快速的跟踪和补偿配电网的无功功率，还能实现从感性到容性的全范围无功功率的补偿，因而成为各国竞相研究的热点。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种具有无功补偿装置的电动汽车充电系统的监控方法，通过该方法，可对充电系统的配电网运行参数检测后，控制动态无功补偿模块对配电网的无功功率进行补偿，从而使配电网的无功功率因数达到相对较理想波动较小的范围，此外，该系统在实时补偿充电系统的总无功功率需求的同时，可以兼顾配电网及充电机的当前最大允许有功功率，极大提升了充电的效率和安全性。为了实现上述目的，本专利技术提供一种具有无功补偿装置的电动汽车充电系统的监控方法，该监控方法包括如下步骤：S1.实时检测为充电系统供电的配电网运行参数，实时检测充电的各电动汽车电池组的充电状态；S2.根据检测到的配电网运行参数，实时进行无功动态补偿；S3.用于根据当前电池组充电状态以及配电网运行参数，控制模块制定适当的充电策略，实现充电系统内的充电负荷的整体优化控制。优选的，在步骤S1中，配电网运行参数包括：配电网与充电系统连接点的功率因素，配电网与充电系统连接点的电压和电流信息，以及功率流动情况。优选的，在步骤S2中，具体采用如下无功动态补偿方法实现动态无功补偿：S21.预设参数，预设的参数包括无功调整区间及无功稳定区间，所述无功调整区间为所述无功动态补偿方法进行调整时无功功率因数的波动范围，所述无功稳定区间为所述无功补偿方法调整后配电网所处的无功功率因数范围；S22.获取配电网无功功率因数及无功阻抗特性：在本步骤中，由于配电网是处于不断的变化中，配电网的无功功率因数也是波动的，本无功动态补偿方法只能对配电网当前的无功功率进行补偿，那么当前需要补偿的无功功率就需要根据当前配电网中的无功功率因数进行计算；S23.根据所述配电网无功功率因数处在所述无功调整区间或无功稳定区间的范围及所述无功阻抗特性，控制动态无功补偿模块的投切动作，从而使配电网中的无功功率因数处于所述无功稳定区间内，并保持投切动作一定时间；在本步骤中，当配电网的无功功率因数在无功稳定区间内，所述动态无功补偿模块和/或动态无功发生模块的不做出投切动作，此时配电网的无功功率因数处于理想状态，波动范围极小；当配电网的无功功率因数在无功调整区间内，根据无功阻抗特性，由动态无功补偿模块做出投切补偿动作；S24.重复执行步骤S21及步骤S23：当配电网检测模块进入下一次检测周期后，获得配电网变化后的无功功率因数，以及无功阻抗特性，并重新对配电网的无功功率进行补偿，以使配电网的无功功率因数处于无功稳定区间内，然后进入下一次检测及补偿循环。优选的，所述步骤S23由包括分步骤，具体的包括：步骤S231：判断所述配电网无功功率因数是否在所述无功稳定区间内，如果是执行步骤S2310；步骤S2310：执行步骤S24，即进行下一个对配电网的检测和无功补偿周期；如果步骤S231判断为否，即检测的配电网无功功率因数没有在无功稳定区间内，则需要进行进一步的无功补偿，此时执行步骤S232；步骤S232：判断所述配电网的无功阻抗特性为容性还是感性。优选的，如果步骤S232判断后配电网的无功阻抗特性为容性的，则执行步骤S233，即切除所述动态无功补偿模块的容性无功输出，使所述配电网处于无功稳定区间内，然后再执行步骤S24，进入下一个补偿循环周期；如果在动态无功发生模块的容性无功功率输出最小时，配电网依然没有进入所述无功稳定区间内，则说明此时配电网的容性无功功率较大，仅仅通过减小动态无功补偿模块的容性无功补偿的容性无功补偿依然无法使配电网回归至无功稳定区间，此时就需要增加所述动态无功发生模块的感性无功功率输出，使所述配电网处于无功稳定区间内，然后执行步骤S24，进入下一个检测、补偿周期。如果即便动态无功发生模块已经输出了感性最大无功功率，配电网依然没有进入无功稳定区间，那么说明配电网的容性无功功率已经大于了本专利技术的无功补偿方法所能调整的范围，为异常状态。优选的，如果在步骤S232中判断配电网的无功阻抗特性为感性，则需要执行步骤S234：减小所述动态无功发生模块的感性无功功率输出，使所述配电网处于无功稳定区间内，执行步骤S24，进入下一个检测及补偿循环；当所述动态无功发生模块的感性无功功率输出最小时，所述配电网依然没有进入所述无功稳定区间内，则说明此时配电网的感性无功功率较大，仅仅通过最小感性无功补偿依然无法使配电网回归至无功稳定区间，此时就需要执行步骤S236；所述步骤S236为增加所述动态无功发生模块的容性无功功率输出，使所述配电网处于无功稳定区间内，然后执行步骤S24，进入下一个检测及无功补偿循环；同样的，如果在投入动态无功补偿模块输出了最大容性无功功率后，配电网依然还是没有进入无功稳定区间内，那么说明配电网的感性无功功率已经大于了本专利技术的无功补偿方法所能调整的范围，为异常状态。优选的，在步骤S3中，具体包括如下步骤：S31.把充电时段范围T划分为J个阶段；S32.在每个阶段，确定所有电动汽车总充电负荷为： P a l l = Σ j = 1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有无功补偿装置的电动汽车充电系统的监控方法，该方法包括如下步骤：S1.实时检测为充电系统供电的配电网运行参数，实时检测充电的各电动汽车电池组的充电状态；S2.根据检测到的配电网运行参数，实时进行无功动态补偿；S3.用于根据当前电池组充电状态以及配电网运行参数，控制模块制定适当的充电策略，实现充电系统内的充电负荷的整体优化控制。

【技术特征摘要】
1.一种具有无功补偿装置的电动汽车充电系统的监控方法，该方法包括如下步骤：S1.实时检测为充电系统供电的配电网运行参数，实时检测充电的各电动汽车电池组的充电状态；S2.根据检测到的配电网运行参数，实时进行无功动态补偿；S3.用于根据当前电池组充电状态以及配电网运行参数，控制模块制定适当的充电策略，实现充电系统内的充电负荷的整体优化控制。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，配电网运行参数包括：配电网与充电系统连接点的功率因素，配电网与充电系统连接点的电压和电流信息，以及功率流动情况。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤S2中，具体采用如下无功动态补偿方法实现动态无功补偿：S21.预设参数，预设的参数包括无功调整区间及无功稳定区间，所述无功调整区间为所述无功动态补偿方法进行调整时无功功率因数的波动范围，所述无功稳定区间为所述无功补偿方法调整后配电网所处的无功功率因数范围；S22.获取配电网无功功率因数及无功阻抗特性：在本步骤中，由于配电网是处于不断的变化中，配电网的无功功率因数也是波动的，本无功动态补偿方法只能对配电网当前的无功功率进行补偿，那么当前需要补偿的无功功率就需要根据当前配电网中的无功功率因数进行计算；S23.根据所述配电网无功功率因数处在所述无功调整区间或无功稳定区间的范围及所述无功阻抗特性，控制动态无功补偿模块的投切动作，从而使配电网中的无功功率因数处于所述无功稳定区间内，并保持投切动作一定时间；在本步骤中，当配电网的无功功率因数在无功稳定区间内，所述动态无功补偿模块和/或动态无功发生模块的不做出投切动作，此时配电网的无功功率因数处于理想状态，波动范围极小；当配电网的无功功率因数在无功调整区间内，根据无功阻抗特性，由动态无功补偿模块做出投切补偿动作；S24.重复执行步骤S21及步骤S23：当配电网检测模块进入下一次检测周期后，获得配电网变化后的无功功率因数，以及无功阻抗特性，并重新对配电网的无功功率进行补偿，以使配电网的无功功率因数处于无功稳定区间内，然后进入下一次检测及补偿循环。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S23由包括分步骤，具体的包括：步骤S231：判断所述配电网无功功率因数是否在所述无功稳定区间内，如果是执行步骤S2310；步骤S2310：执行步骤S24，即进行下一个对配电网的检测和无功补偿周期；如果步骤S231判断为否，即检测的配电网无功功率因数没有在无功稳定区间内，则需要进行进一步的无功补偿，此时执行步骤S232；步骤S232：判断所述配电网的无功阻抗特性为容性还是感性。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，如果步骤S232判断后配电网的无功阻抗特性为容性的，则执行步骤S233，即切除所述动态无功补偿模块的容性无功输出，使所述配电网处于无功稳定区间内，然后再执行步骤S24，进入下一个补偿循环周期；如果在动态无功发生模块的容性无功功率输出最小时，配电网依然没有进入所述无功稳定区间内，则说明此时配电网的容性无功功率较大，仅仅通过减小动态无功补偿模块的容性无功补偿的容性无功补偿依然无法使配电网回归至无功稳定区间，此时就需要增加所述动态无功发生模块的感性无功功率输出，使所述配电网处于无功稳定区间内，然后执行步骤S24，进入下一个检测、补偿周期，如果即便动态无功发生模块已经输出了感性最大无功功率，配电网依然没有进入无功稳定区间，那么说明配电网的容性无功功率已经大于了本发明的无功补偿方法所能调整的范围，为异常状态。6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，如果在步骤S232中判断配电网的无功阻抗特性为感性，则需要执行步骤S234：减小所述动态无功发生模块的感性无功功率输出，使所述配电网处于无功稳定区间内，执行步骤S24，进入下一个检测及补偿循环；当所述动态无功发生模块的感性无功功率输出最小时，所述配电网依然没有进入所述无功稳定区间内，则说明此时配电网的感性无功功率较大，仅仅通过最小感性无功补偿依然无法使配电网回归至无功稳定区间，此时就需要执行步骤S236；所述步骤S236为增加所述动态无功发生模块的容性无功功率输出，使所述配电网处于无功稳定区间内，然后执行步骤S24，进入下一个检测及无功补偿循环；同样的，如果在投入动态无功补偿模块输出了最大容性无功功率后，配电网依然还是没有进入无功稳定区间内，那么说明配电网的感性无功功率已经大于了本发明的无功补偿方法所能调整的范围，为异常状态。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S3中，具体包括如下步骤：S31.把充电时段范围T划分为J个阶段；S32.在每个阶段，确定所有电动汽车总充电负荷为： P a l l = Σ j = 1 J Σ i = 1 M P E V i ( j ) = Σ j = 1 J Σ i = 1 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：靖新宇，
申请(专利权)人：成都欣维保科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51