基于主辅计量的充电桩计量误差在线监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于主辅计量的充电桩计量误差在线监测系统及方法，该系统包括主计量模块、辅助计量模块以及第一误差计算模块，主计量模块、辅助计量模块分别与第一误差计算模块连接，主计量模块、辅助计量模块还分别与被测充电桩连接，以用于实时采集被测充电桩的充电数据输出给第一误差计算模块，第一误差计算模块分别接收主计量模块、辅助计量模块采集的充电桩的充电数据并进行比对，根据比对结果计算出被测充电桩的计量误差。本发明专利技术具有结构简单、成本低、监测效率以及精度高等优点。监测效率以及精度高等优点。监测效率以及精度高等优点。

【技术实现步骤摘要】
基于主辅计量的充电桩计量误差在线监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及充电桩监测
，尤其涉及一种基于主辅计量的充电桩计量误差在线监测系统及方法。

技术介绍

[0002]充电站主要为专变台区(专变终端负责采集、台区总表负责计量)，充电站内一般运行一定数量充电桩，由内部计费控制单位TCU模块负责电能计量以及桩内数据采集，通常专变终端通过485通信采集充电桩电能信息，上传至用电信息采集系统主站，充电桩数据通过计费控制单位TCU(内含物联网卡)进行数据采集，利用4G上传至上一级充电桩平台或车辆网平台，如图1所示。
[0003]为实现充电桩的计量误差监测，现有技术中通常即是利用车辆网平台接收到的充电桩数据与充电桩计量数据进行比较，基于能量守恒原理计算出充电桩的计量误差。但是能量守恒对数据采集要求极高，当出现采集缺抄、数据缺点、计量故障等情况发生时，极易导致模型失效。因而上述利用车辆网平台的数据与充电桩计量数据比较实现计量误差计算，会存在以下问题：
[0004]1、误差计算精度低
[0005]由于车联网平台难以全面监测充电桩的各类充电数据、故障数据，例如，正反向有功总及分费率电能示值等电能量类数据，有无功功率、功率因数等变量类数据，表内时钟电池参数、电能表运行状态字等状态类数据，电能表停走、飞走、超差、失压、失流、过载、掉电等事件类数据均难以监控，导致对充电桩的计量数据难以全面实现监测，也无法支撑全量计量数据高频按需采集；同时由于各充电站的档案信息通常不会上传给车联网平台，无法获取充电站内充电桩的拓扑关系，难以建立精准的“台区
‑
箱
‑
表
‑
桩”拓扑对应关系，使得依据监测到的充电桩计量数据难以精准实现各充电桩的计量误差计算。
[0006]2、改造实施复杂
[0007]为了将平台接入采集系统以实现监测，系统接口之间需要进行大量的改造工作，如需要在车联网平台和总部侧采集系统中设置安全隔离装置，还需要在车联网平台和总部侧采集系统中分别增加专用的数据交互服务，以及对原有交互共享程序进行升级，改造实施的复杂度较高、工作量较大。
[0008]为实现充电桩的计量误差监测，有从业者提出利用车联网平台的数据采用能量守恒原理计算实现，即利用车联网平台接收到的各充电桩的计量数据，根据能量守恒方程计算出各充电桩的计量误差。但是利用能量守恒原理对于数据量以及数据质量要求高，一旦出现计量异常、时钟异常、台区固定损耗异常波动、电能质量、畸变信号等因素影响，即会导致可靠性、鲁棒性不高的情况，进而导致误差计算失准，尤其是车联网平台就难以与各充电桩保持时钟同步，且为确保精度，能量守恒模型中需要考虑充电站内各种损耗，而实际中多种损耗是难以精准确定的，例如直流充电桩AC/DC转换效率由于受充电负荷等因素影响呈现非线性关系而难以精准测算，因而直接使用接收到的充电数据使用能量守恒原理实际难
以快速、精准计算出充电桩的计量误差。

技术实现思路

[0009]本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种实现简单、成本低、监测效率以及精度高的基于主辅计量的充电桩计量误差在线监测系统及方法。
[0010]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
[0011]一种基于主辅计量的充电桩计量误差在线监测系统，包括主计量模块、辅助计量模块以及第一误差计算模块，所述主计量模块、辅助计量模块分别与所述第一误差计算模块连接，所述主计量模块、辅助计量模块还分别与被测充电桩连接，以用于实时采集被测充电桩的充电数据输出给所述第一误差计算模块，所述第一误差计算模块分别接收所述主计量模块、辅助计量模块采集的充电桩的充电数据并进行比对，根据比对结果计算出被测充电桩的计量误差。
[0012]进一步的，所述第一误差计算模块包括依次连接的数据获取单元、数据拟合单元以及误差计算单元，所述数据获取单元分别获取主计量模块、辅助计量模块采集到的指定时长内的充电数据，输出给所述数据拟合单元，由所述数据拟合单元分别将主计量模块、辅助计量模块采集的充电数据进行数据拟合，拟合结果输出给所述误差计算单元，所述误差计算单元将主计量模块、辅助计量模块的充电数据对应的拟合结果进行比对，计算得到被测充电桩的计量误差。
[0013]进一步的，若被测充电桩为交流充电桩，所述主计量模块、辅助计量模块设置在被测充电桩前端，若被测充电桩为直流充电桩，所述主计量模块、辅助计量模内嵌在被测充电桩内部；所述主计量模块、辅助计量模块为智能电能表或智能在线监测单元。
[0014]进一步的，还包括分别所述主计量模块、辅助计量模块连接的第二误差计算模块，以用于获取所述主计量模块、辅助计量模块采集的充电数据，根据获取的所述主计量模块、辅助计量模块采集的充电数据以及充电站的档案数据，使用能量守恒双模型计算被测充电桩的计量误差，所述能量守恒双模型为分别使用主计量模块、辅助计量模块采集的充电数据构建能量守恒模型。
[0015]进一步的，还包括分别与所述第一误差计算模块、第二误差计算模块连接的控制模块，以用于控制优先启动所述第二误差计算模块，当所述第二误差计算模块判断出存在充电桩的计量误差超过预设阈值时，控制启动所述第一误差计算模块，以最终确认是否为超差充电桩。
[0016]进一步的，还包括分别与所述主计量模块、辅助计量模块连接的时钟同步模块，以用于将采集到的充电桩的充电数据添加时标后进行发送，第一误差计算模块、第二误差计算模块根据接收到的充电数据的时标筛选出时钟同步的充电数据进行误差计算。
[0017]一种充电桩计量误差在线监测方法，步骤包括：
[0018]为被测充电桩设置一个主计量模块以及一个辅助计量模块，以分别实时采集被测充电桩的充电数据；
[0019]分别获取所述主计量模块、辅助计量模块采集的充电数据，使用第一误差计算方法进行被测充电桩的计量误差计算，所述第一误差计算方法将所述主计量模块、辅助计量
模块(2)的充电数据进行对比，计算出被测充电桩的计量误差。
[0020]进一步的，使用第一误差计算方法进行被测充电桩的计量误差计算的步骤包括：
[0021]获取所述主计量模块、辅助计量模块在指定时长内采集的充电桩的充电数据并数据拟合；
[0022]将所述主计量模块、辅助计量模块的充电数据对应的数据拟合结果进行比对，计算出被测充电桩的计量误差。
[0023]进一步的，使用第一误差计算方法进行被测充电桩的计量误差计算前还包括使用第二误差计算方法进行充电桩误差计算，所述第二误差计算方法为根据所述主计量模块、辅助计量模块采集的充电数据以及充电站的档案数据，使用能量守恒双模型计算被测充电桩的计量误差，所述能量守恒双模型为分别使用主计量模块、辅助计量模块采集的充电数据构建能量守恒模型；
[0024]当使用所述第二误差计算方法判断出存在充电桩的计量误差超过预设阈值时，控制使用所述第一误差计算方法进行充电桩的计量误差计算，以最终确本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于主辅计量的充电桩计量误差在线监测系统，其特征在于：包括主计量模块(1)、辅助计量模块(2)以及第一误差计算模块(3)，所述主计量模块(1)、辅助计量模块(2)分别与所述第一误差计算模块(3)连接，所述主计量模块(1)、辅助计量模块(2)还分别与被测充电桩连接，以用于实时采集被测充电桩的充电数据输出给所述第一误差计算模块(3)，所述第一误差计算模块(3)分别接收所述主计量模块(1)、辅助计量模块(2)采集的充电桩的充电数据并进行比对，根据比对结果计算出被测充电桩的计量误差。2.根据权利要求1所述的基于主辅计量的充电桩计量误差在线监测系统，其特征在于，所述第一误差计算模块(3)包括依次连接的数据获取单元(301)、数据拟合单元(302)以及误差计算单元(303)，所述数据获取单元(301)分别获取主计量模块(1)、辅助计量模块(2)采集到的指定时长内的充电数据，输出给所述数据拟合单元(302)，由所述数据拟合单元(302)分别将主计量模块(1)、辅助计量模块(2)采集的充电数据进行数据拟合，拟合结果输出给所述误差计算单元(303)，所述误差计算单元(303)将主计量模块(1)、辅助计量模块(2)的充电数据对应的拟合结果进行比对，计算得到被测充电桩的计量误差。3.根据权利要求1所述的基于主辅计量的充电桩计量误差在线监测系统，其特征在于，若被测充电桩为交流充电桩，所述主计量模块(1)、辅助计量模块(2)设置在被测充电桩前端，若被测充电桩为直流充电桩，所述主计量模块(1)、辅助计量模块(2)内嵌在被测充电桩内部；所述主计量模块(1)、辅助计量模块(2)为智能电能表或智能在线监测单元。4.根据权利要求1所述的基于主辅计量的充电桩计量误差在线监测系统，其特征在于，还包括分别所述主计量模块(1)、辅助计量模块(2)连接的第二误差计算模块(4)，以用于获取所述主计量模块(1)、辅助计量模块(2)采集的充电数据，根据获取的所述主计量模块(1)、辅助计量模块(2)采集的充电数据以及充电站的档案数据，使用能量守恒双模型计算被测充电桩的计量误差，所述能量守恒双模型为分别使用主计量模块(1)、辅助计量模块(2)采集的充电数据构建能量守恒模型。5.根据权利要求4所述的基于主辅计量的充电桩计量误差在线监测系统，其特征在于，还包括分别与所述第一误差计算模块(3)、第二误差计算模块(4)连接的控制模块(5)，以用于控制优先启动所述第二误...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘谋海，黄瑞，肖宇，杨帅，王智，陈浩，吴聪，申丽曼，周新华，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司供电服务中心计量中心国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：