一种小区充电桩的安全监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种小区充电桩的安全监测系统及方法，收集用电区和充电区的电网电荷分布的历史数据；根据充电区的电网电荷分布的历史数据，利用曲线归一化测绘充电区在每个时间点的虚拟供电负载量，划分虚拟供电负载量在一天时间内的负载下降时段、负载上升时段和负载稳定时段；从充电区的历史数据中推断负载下降时段和负载上升时段的持续时间，且通过负载下降时段对应的虚拟供电负载量重新校正负载下降时段每个时间点的虚拟供电负载量；选择负载下降时段的前后时间段为安全预测时间段，根据真实供电负载量和充电需求量的差值设定充电桩的上电和停电操作。本发明专利技术可快速及时且稳定的调控充电桩工作状态，增加小区用电区和充电区的用电安全。区的用电安全。区的用电安全。

【技术实现步骤摘要】
一种小区充电桩的安全监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及充电桩
，具体涉及一种小区充电桩的安全监测系统及方法。

技术介绍

[0002]发展以电动汽车为代表的新能源汽车是当下社会非常明确的产业发展方向，新能源汽车采用非常规的车用燃料作为动力来源，例如车载蓄电池等，此类新能源汽车都配有充电桩，但是充电桩在区域电网的装配是需要解决的最重要的问题。
[0003]现阶段，小区、社区、停车场等停车较多的场所还未建立专用语新能源汽车的配电网，在现有的配电网基础上增加充电桩，极容易增加甚至超出配电网的负荷，以下以小区电网为例：
[0004]在小区的车位配置充电桩的会在相对集中的时间段内给小区电网造成巨大的用电负荷，现有已成型的小区在设计时并没有考虑到这部分的负荷，因此现阶段在小区内大规模建设充电桩是不可行且具有相当大危险性的，从一定程度上进一步影响了新能源汽车的购买意愿。
[0005]为了确保充电桩的使用安全性，现有技术中常常通过采集充电桩所在充电区的历史电荷分布曲线，计算不同时间点的充电桩供电数量，根据历史数据推断当前的充电桩供电数量，对于电网负载余量计算准确度较低，尤其是在充电桩供电数量下降阶段，若推断的历史充电桩供电数量与当前的实际实时充电桩供电数量差距过大，则很不容易及时快速的控制充电桩执行停电操作，很有可能造成充电区的负载过大，影响用户小区电网的安全稳定使用，同时对充电桩的伤害很大。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种小区充电桩的安全监测系统及方法，以解决现有技术中推断的历史充电桩供电数量与当前的实际实时充电桩供电数量差距过大，则很不容易及时快速的控制充电桩执行停电操作的技术问题。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术具体提供下述技术方案：
[0008]一种小区充电桩的安全监测系统，包括：
[0009]历史数据统计模块，用于统计所述充电区的电网电荷分布的历史数据；
[0010]电荷负载绘图模块，用于根据历史数据利用曲线归一化测绘出在一天时间内的电荷-时间的二维分布图，并根据历史数据实时统计在一天时间内的供电负载量-时间的二维分布图；
[0011]供电负载量校正模块，用于根据每个时间点的历史数据选择该时间点的历史数据在供电负载量-时间二维分布图的集中程度，校正特殊时段的供电负载量以确定充电区与所述用电区之间的安全补偿负荷值；
[0012]负载实时统计单元，用于实时监控所述充电区在特殊时段的电网电荷分布以确定所述充电区的实时供电负载量；
[0013]充电桩工作状态调整单元，根据实时供电负载量与供电需求量的对比结果调控充电桩的上电停电工作。
[0014]作为本专利技术的一种优选方案，所述供电负载量-时间二维分布图分为负载下降时段、负载上升时段和负载稳定时段，所述供电负载量校正模块用于校正所述供电负载量-时间二维分布图中所述负载下降时段、负载上升时段和负载稳定时段的每个监控时间点的供电负载量，所述充电桩工作状态调整单元按照校正后的供电负载量调控所述充电桩的上电停电工作。
[0015]作为本专利技术的一种优选方案，调控所述充电桩的上电停电工作的停电规则为：
[0016]在所述实时供电负载量大于所述供电需求量的时间点或者当前监测时间点的所述实时供电负载量大于上一个监测时间点的所述实时供电负载量时，按照所述充电桩的预约充电时间点的先后顺序对所述充电桩上电；
[0017]在所述实时供电负载量小于所述供电需求量的时间点或者当前监测时间点的所述实时供电负载量小于上一个监测时间点的所述实时供电负载量时，按照所述充电桩的接入车辆的充电电量的高低顺序对所述充电桩停电。
[0018]为解决上述技术问题，本专利技术还进一步提供下述技术方案：一种小区充电桩的安全监测方法，包括以下步骤：
[0019]步骤100、收集用电区和充电区的电网电荷分布的历史数据，将所述充电区的电网电荷分布划分为两个具有用电电量差异的用电季；
[0020]步骤200、根据所述充电区的电网电荷分布的历史数据，利用曲线归一化测绘所述充电区分别在两个所述用电季一天时间内的余留电荷分布曲线图，统计所述余量电荷分布曲线图在每个时间点的虚拟供电负载量，划分所述虚拟供电负载量在一天时间内的负载下降时段、负载上升时段和负载稳定时段；
[0021]步骤300、从所述充电区的历史数据中推断所述负载下降时段和所述负载上升时段的持续时间，且通过所述负载下降时段对应的所述虚拟供电负载量历史数据分布确定所述充电区与所述用电区之间的安全补偿负荷值，重新校正所述负载下降时段每个时间点的虚拟供电负载量；
[0022]步骤400、选择所述负载下降时段的前后时间段为安全预测时间段，实时统计所述充电区的安全余量电荷分布曲线图在所述安全预测时间段和所述负载下降时段对应的真实供电负载量，根据真实供电负载量和充电需求量的差值设定充电桩的上电和停电操作；
[0023]步骤500、定时监测所述充电区在所述负载上升时段和负载稳定时段对应的实时供电负载量，根据实时供电负载量和充电需求量的差值设定充电桩的上电和停电操作。
[0024]作为本专利技术的一种优选方案，在所述步骤100中，所述充电区的用电季分为春秋季和夏冬季，所述充电区在所述春秋季一天内的电网电荷均大于所述夏冬季一天内的电网电荷，且所述充电区在所述春秋季一天内的虚拟供电负载量均大于在所述夏冬季一天内的虚拟供电负载量。
[0025]作为本专利技术的一种优选方案，在步骤300中，重新校正所述负载下降时段和所述负载上升时段的每个监控时间点的虚拟供电负载量的实现步骤为：
[0026]利用曲线归一化方法测绘出一天时间内的余留电荷分布曲线图，且以靠近这一天前后一个月历史数据为参考数据，选择该月每天的余留电荷分布初步确定每个时间点的所
述虚拟供电负载量；
[0027]计算历史数据中每个时间点的所述虚拟供电负载量，并与所述余留电荷分布曲线图对应的所述虚拟供电负载量进行对比，统计历史数据中同一时间点的所述虚拟供电负载量小于所述余留电荷分布曲线图对应的所述虚拟供电负载量的出现次数以及历史数据中同一时间点的所述虚拟供电负载量大于所述余留电荷分布曲线图对应的所述虚拟供电负载量的出现次数；
[0028]当所述虚拟供电负载量小于所述余留电荷分布曲线图对应的所述虚拟供电负载量的出现次数高于历史数据中同一时间点的所述虚拟供电负载量大于所述余留电荷分布曲线图对应的所述虚拟供电负载量的出现次数，根据超出范围重新校正所述虚拟供电负载量，以满足所述充电区与所述用电区之间的安全补偿负荷值。
[0029]作为本专利技术的一种优选方案，当超出范围大于设定阈值时，则减小所述余留电荷分布曲线图内的所述虚拟供电负载量以增加所述充电区与所述用电区之间的安全补偿负荷值，当所述虚拟供电负载量小于所述余留电荷分布曲线图对应的所述虚拟供电负载量的出现次数低于历史数据中同一时间点的所述虚拟供电负载量大于所述余留电荷分布曲线图对应的所述虚拟供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小区充电桩的安全监测系统，其特征在于，包括：历史数据统计模块(1)，用于统计所述充电区的电网电荷分布的历史数据；电荷负载绘图模块(2)，用于根据历史数据利用曲线归一化测绘出在一天时间内的电荷-时间的二维分布图，并根据历史数据实时统计在一天时间内的供电负载量-时间的二维分布图；供电负载量校正模块(3)，用于根据每个时间点的历史数据选择该时间点的历史数据在供电负载量-时间二维分布图的集中程度，校正特殊时段的供电负载量以确定充电区与所述用电区之间的安全补偿负荷值；负载实时统计单元(4)，用于实时监控所述充电区在特殊时段的电网电荷分布以确定所述充电区的实时供电负载量；充电桩工作状态调整单元(5)，根据实时供电负载量与供电需求量的对比结果调控充电桩的上电停电工作。2.根据权利要求1所述的一种小区充电桩的安全监测系统，其特征在于：所述供电负载量-时间二维分布图分为负载下降时段、负载上升时段和负载稳定时段，所述供电负载量校正模块用于校正所述供电负载量-时间二维分布图中所述负载下降时段、负载上升时段和负载稳定时段的每个监控时间点的供电负载量，所述充电桩工作状态调整单元按照校正后的供电负载量调控所述充电桩的上电停电工作。3.根据权利要求2所述的一种小区充电桩的安全监测系统，其特征在于：调控所述充电桩的上电停电工作的停电规则为：在所述实时供电负载量大于所述供电需求量的时间点或者当前监测时间点的所述实时供电负载量大于上一个监测时间点的所述实时供电负载量时，按照所述充电桩的预约充电时间点的先后顺序对所述充电桩上电；在所述实时供电负载量小于所述供电需求量的时间点或者当前监测时间点的所述实时供电负载量小于上一个监测时间点的所述实时供电负载量时，按照所述充电桩的接入车辆的充电电量的高低顺序对所述充电桩停电。4.一种基于权利要求1-3任一项所述小区充电桩安全监测系统的安全监测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤100、收集用电区和充电区的电网电荷分布的历史数据，将所述充电区的电网电荷分布划分为两个具有用电电量差异的用电季；步骤200、根据所述充电区的电网电荷分布的历史数据，利用曲线归一化测绘所述充电区分别在两个所述用电季一天时间内的余留电荷分布曲线图，统计所述余量电荷分布曲线图在每个时间点的虚拟供电负载量，划分所述虚拟供电负载量在一天时间内的负载下降时段、负载上升时段和负载稳定时段；步骤300、从所述充电区的历史数据中推断所述负载下降时段和所述负载上升时段的持续时间，且通过所述负载下降时段对应的所述虚拟供电负载量历史数据分布确定所述充电区与所述用电区之间的安全补偿负荷值，重新校正所述负载下降时段每个时间点的虚拟供电负载量；步骤400、选择所述负载下降时段的前后时间段为安全预测时间段，实时统计所述充电区的安全余量电荷分布曲线图在所述安全预测时间段和所述负载下降时段对应的真实供
电负载量，根据真实供电负载量和充电需求量的差值设定充电桩的上电和停电操作；步骤500、定时监测所述充电区在所述负载上升时段和负载稳定时段对应的实时供电负载量，根据实时供电负载量和充电需求量的差值设定充电桩的上电和停电操作。5.根据权利要求4所述的一种小区充电桩的安全监测方法，其特征在于：在所述步骤100中，所述充电区的用电季分为春秋季和夏冬季，所述充电区在所述春秋季一天内的电网电荷均大于所述夏冬季一天内的电网电荷，且所述充电区在所述春秋季一天内的虚拟供电负载量均大于在所述夏冬季一天内的虚拟供电负载量。6.根据权利要求4所述的一种小区充电桩的安全监测方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：许小健，许劲松，
申请(专利权)人：合肥博软电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：