新能源微网与电网切换供电的电动汽车充电站供电系统技术方案

新能源微网与电网切换供电的电动汽车充电站供电系统，属于智能配电网的新能源微网领域。本实用新型专利技术的目的是为了解决当前电动汽车充电桩电能需求大、产生大量谐波以及自身负荷特点对电网造成的影响。本实用新型专利技术的新能源微网和配电网为充电站的配电部分，通过中央处理单元对所采集电能数据的分析判断，对电动汽车充电桩的供电方式进行智能的控制选择。本实用新型专利技术设计安全合理，在保障电动汽车充电站充足电能的同时，还可以防止大量谐波对主网造成危害，顺应了电动汽车产业的快速发展潮流，为大面积建设推广电动汽车充电站提供了强有力的保障。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电动汽车充电站供电系统，具体涉及一种新能源微网与电网切换供电的电动汽车充电站供电系统，属于智能配电网的新能源微网领域。
技术介绍
我国目前化石能源资源仍以煤炭为主，石油、天然气等资源相对来说比较匮乏，据《全球能源互联网》显示，化石能源剩余探明可采储能总计约896亿吨标准煤，其中煤炭占91.2％、石油占3.9％、天然气占4.9％，储采比大概是31年、12年和28年。能源匮乏与能源危机意识实际上就是新能源微电网得以成为未来能源发展趋势的内在推动力，可再生能源发展“十二五”规划已把新能源微电网作为可再生能源和分布式能源发展机制创新的重要方向。同时，随着环境问题愈发的突出，电动充电汽车的比例逐渐正大，国家发展改革委等四部门2015年11月17日发布的《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020年)》提出，到2020年，新增集中式充换电站超过1.2万座，分散式充电桩超过480万个，以满足全国500万辆电动汽车充电需求。大力发展电动汽车，能够加快燃油替代，减少汽车尾气排放。城市交通中，电动汽车已然成为目前的发展方向，因而电动汽车充电站就应运而生。传统的电动汽车充电是通过设置在路边的多个充电桩补充电能，类似于普通汽车的加油机，其最大的特点就是便于使用。并且现有的充电桩基本上都是采用配电网直接供电，这不仅导致了大电网的消耗和多谐波含增加，对主网安全造成威胁，还成为电动汽车远途行驶的障碍，阻碍了电动汽车的普及与发展。
技术实现思路
在下文中给出了关于本技术的简要概述，以便提供关于本技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本技术的穷举性概述。它并不是意图确定本技术的关键或重要部分，也不是意图限定本技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。鉴于此，技术提供了一种新能源微网与电网切换供电的电动汽车充电站供电系 统，主要利用可再生能源转换成电能加以存储和控制形成简单的新能源微网，并与配电网配合切换为电动汽车充电站供电，其目的是有效的减小电动汽车充电站的自身故障及其产生的谐波对配电网的影响和危害，一定程度的缓解了配电网电能需求的压力，同时可以解决偏远地区电动汽车的充电问题，既保证了配电网的稳定性，又促进了电动汽车的普及，还能达到节能减排的效果。为实现上述目的，本技术解决问题的技术方案如下：新能源微网与电网切换供电的电动汽车充电站供电系统，包括新能源微网和配电网，新能源微网和配电网分别通过开关柜与电动汽车充电站连接，为电动汽车充电站提供电源；新能源微网、配电网和电动汽车充电站上均连接有电能数据采集模块，电能数据采集模块连接中央处理单元；电能数据采集模块对配电网侧、新能源微网侧、电动汽车充电站侧的电能数据进行采集，并将数据送入中央处理单元；中央处理单元连接开关柜，由中央处理单元控制与配电网连接的开关柜及与新能源微网连接的开关柜，对电动汽车充电站的电桩的供电方式进行控制选择。所述新能源微网与配电网切换供电主要由中央处理单元智能控制新能源微网和配电网分别与电动汽车充电站相连的开关柜实现切换供电模式，中央处理单元是通过对采集的电网侧、新能源微网侧、电动汽车充电站侧的电压、频率、波形、谐波含量、平均功率等电能数据进行比较分析，然后再对开关柜做出控制命令。进一步地：所述新能源微网包括光伏组件、风机组件、光伏控制器、风机控制器、蓄电池组、微网智能监控系统、逆变器和滤波器；光伏组件连接光伏控制器，风机组件连接风机控制器，光伏控制器和风机控制器均连接蓄电池组，蓄电池组、微网智能监控系统、逆变器和滤波器依次连接，滤波器连接新能源微网侧的开关柜。所述新能源微网还可以由多种新能源转换成电能，主要途径有光伏发电、风能发电，包括光伏组件、风机组件、光伏控制器、风机控制器，还可以包括其他新能源组件和控制器进行新能源到电能的转换，将产生的电能存入蓄电池组蓄能，蓄电池组连接微网智能监控系统，实现对电能进行合理调配、集控分析以及日常维护的功能。最后将微网中采集的电能经过逆变器、滤波器转换为可靠稳定的电能，从而为电动汽车充电站供电。进一步地：所述中央处理单元选用STM32系列的处理器。进一步地：所述电能数据采集模块选用ATT7022B三项电能计量芯片。进一步地：所述微网智能监控系统是基于电力SCADA监控平台为基础平台构建的。进一步地：所述开关柜选用GCS型低压抽出式开关柜。本技术所达到的效果为：本技术通过增设新能源微网供电系统，并利用智能控制实现供电模式的切换，使得配电网与新能源微网可以切换对充电站供电。既可以满足电动汽车电能需求，又可以一定程度从谐波危害和供电压力两方面的改善充电桩对电网的影响。并且电动汽车充电站可以由新能源供电，也为充电站的广泛设立提供了条件，让电动汽车可以实现远途行驶，有利于电动汽车的普及与发展，也是节能减排工作的有利推动。附图说明图1是本技术的结构框图。具体实施方式在下文中将结合附图对本技术的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本技术公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本技术，在附图中仅仅示出了与根据本技术的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本技术关系不大的其他细节。如附图1所示本技术的实施例提供了一种新能源微网与电网切换供电的电动汽车充电站供电系统，其包括中央处理单元、开关柜、电动汽车充电站、配电网和新能源微网，新能源微网包括光能组件、风能组件、光伏控制器、风机控制器、蓄电池组、微网智能监控系统、逆变器、滤波器。所述开关柜与中央处理器连接，并在中央处理器控制下切换配电网直接供电、新能源微网供电两种模式。如图1所示，新能源微网由光伏和风能转换为电能(也可以由多种其他新能源发电)，首先由光伏组件、风机组件、光伏控制器、风机控制器进行新能源到电能的转换，将产生的电能存入蓄电池组，再由蓄电池组连接微网智能监控系统，对电能进行合理调配、集控分析，最后将电能经过逆变器、滤波器转换为可靠稳定的电能用于为电动汽车充电站供电。如图1所示，须采集配电网侧、新能源微网侧、电动汽车充电站侧的电压、频率、波形、谐波含量、平均功率，在中央处理器中分别对比两组的电能数据，一组为配电网侧和电动汽车充电站侧，另一组为新能源微网侧和电动汽车充电站侧。首先分析对比电压和频率，当电压、频率基本保持一致时则两种供电方式均可，否则仍保持配网供电。其次观察平均功率，当平均功率超过一定的电动汽车充电站额定限值时，则需切换为新能源微网供电。同时需要对比谐波含量，当某次谐波电压超过0.45％时，则需切换为新能源微网。所述可切换的供电系统出现特殊情况时(如，配电网发生电力事故、新能源微网蓄能不足等)，若中央处理单元不能及时检测控本文档来自技高网...

【技术保护点】
新能源微网与电网切换供电的电动汽车充电站供电系统，其特征在于：包括新能源微网、配电网和开关柜，新能源微网和配电网分别通过开关柜与电动汽车充电站连接，为电动汽车充电站提供电源；新能源微网、配电网和电动汽车充电站上均连接有电能数据采集模块，电能数据采集模块连接中央处理单元；电能数据采集模块对配电网侧、新能源微网侧、电动汽车充电站侧的电能数据进行采集，并将数据送入中央处理单元；中央处理单元连接开关柜，由中央处理单元控制与配电网连接的开关柜及与新能源微网连接的开关柜，对电动汽车充电站的电桩的供电方式进行控制选择。

【技术特征摘要】
1.新能源微网与电网切换供电的电动汽车充电站供电系统，其特征在于：包括新能源微网、配电网和开关柜，新能源微网和配电网分别通过开关柜与电动汽车充电站连接，为电动汽车充电站提供电源；新能源微网、配电网和电动汽车充电站上均连接有电能数据采集模块，电能数据采集模块连接中央处理单元；电能数据采集模块对配电网侧、新能源微网侧、电动汽车充电站侧的电能数据进行采集，并将数据送入中央处理单元；中央处理单元连接开关柜，由中央处理单元控制与配电网连接的开关柜及与新能源微网连接的开关柜，对电动汽车充电站的电桩的供电方式进行控制选择。2.根据权利要求1所述的新能源微网与电网切换供电的电动汽车充电站供电系统，其特征在于：所述新能源微网包括光伏组件、风机组件、光伏控制器、风机控制器、蓄电池组、微网智能监控系统、逆变器和滤波器；光伏组件连接光伏控...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋立新，刘斯琦，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23