用于交流充电桩的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用于交流充电桩的计量误差在线监测系统及方法，该系统包括误差计算模块以及多个智能在线监测模块，各个智能在线监测模块分别与充电站内每个被测交流充电桩连接，以用于实时监测各被测交流充电桩的充电数据，各智能在线监测模块还与误差计算模块连接，以实时将监测到的充电数据上传至误差计算模块，误差计算模块分别接收充电站的总表数据、各个被测交流充电桩监测到的充电数据，根据充电站的总表数据、监测到的各个被测交流充电桩的充电数据以及各被测交流充电桩的拓扑关系，计算各个被测交流充电桩的计量误差。本发明专利技术具有实现简单、成本低、改造量小、灵活性强以及误差监测可靠性高等优点。以及误差监测可靠性高等优点。以及误差监测可靠性高等优点。

【技术实现步骤摘要】
用于交流充电桩的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
，尤其涉及一种用于交流充电桩的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。但是能量守恒模型中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、误差计算可靠性低
[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]另外，对于直流充电桩，由于会存在AC/DC转换环节，在能量守恒模型中必须考虑AC/DC转换效率，而实际AC/DC转换效率难以精准确定，会进一步降低充电桩的误差计算可靠性。
[0007]2、改造实施复杂
[0008]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。

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、改造量小、灵活性强以及误差监测可靠性高的用于交流充电桩的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]一种用于交流充电桩的计量误差在线监测系统，包括误差计算模块以及多个智能在线监测模块，各个所述智能在线监测模块分别与充电站内每个被测交流充电桩连接，以用于实时监测各被测交流充电桩的充电数据，各所述智能在线监测模块还与所述误差计算模块连接，以实时将监测到的充电数据上传至误差计算模块，所述误差计算模块分别接收充电站的总表数据、各个被测交流充电桩监测到的充电数据，根据充电站的总表数据、监测到的各个被测交流充电桩的充电数据以及各被测交流充电桩的拓扑关系，计算各个被测交流充电桩的计量误差，所述各交流充电桩的拓扑关系根据各所述智能在线监测模块与各交流充电桩的对应关系确定得到。
[0012]进一步的，所述误差计算模块设置在采集终端内，各个所述智能在线监测模块分别与所述采集终端通过HPLC通信连接。
[0013]进一步的，所述误差计算模块包括相互连接的拓扑确定单元以及计算单元，所述拓扑确定单元接收各所述智能在线监测模块上传的充电数据，根据各所述智能在线监测模块与各交流充电桩的对应关系确定充电站内各被测交流充电桩的拓扑关系，输出给所述计算单元所述计算单元分别接收充电站的总表数据、所述智能在线监测模块上传的充电数据以及所述拓扑确定单元输出的拓扑关系数据，根据能量守恒模型计算出各充电桩的计量误差。
[0014]进一步的，各个所述智能在线监测模块、充电站的总表分别通过一时钟同步模块与所述误差计算模块连接，所述时钟同步模块用于将各个所述智能在线监测模块监测到的充电数据、充电站的总表数据进行时钟同步后，发送至所述误差计算模块。
[0015]进一步的，所述时钟同步模块包括相互连接的接收单元、时标设置单元以及发送单元，所述接收单元分别接收将各个所述智能在线监测模块监测到的充电数据、充电站的总表数据，输出给所述时标设置单元添加各数据对应的时标后，通过所述发送单元进行发送。
[0016]进一步的，所述误差计算模块中还包括同步数据筛选单元，用于从接收到的充电站总表数据以及各所述智能在线监测模块监测到的充电数据中，根据各数据的时标筛选出时钟同步的充电数据以及总表数据，输出给计算单元以使用时钟同步后数据计算各个被测交流充电桩的计量误差。
[0017]一种用于交流充电桩的计量误差在线监测方法，步骤包括：
[0018]为充电站内每个被测交流充电桩分别对应布置一个智能在线监测模块，以用于实时监测各被测交流充电桩的充电数据；
[0019]实时获取各智能在线监测模块监测到的各被测充电桩的充电数据；
[0020]根据各所述智能在线监测模块与各交流充电桩的对应关系确定各被测交流充电桩的拓扑关系；
[0021]获取充电站的总表数据，根据充电站的总表数据、监测到的各个被测交流充电桩的充电数据以及确定的所述各被测交流充电桩的拓扑关系，计算各个被测交流充电桩的计量误差。
[0022]进一步的，所述根据充电站的总表数据、监测到的各个被测交流充电桩的充电数据以及确定的所述各被测交流充电桩的拓扑关系，使用能量守恒模型计算各个被测交流充
电桩的计量误差，所述能量守恒模型为关于充电站的总表数据与各个被测交流充电桩的充电数据、充电站内用电负荷以及线路损耗之间的关系模型。
[0023]进一步的，所述能量守恒模型的表达式为：
[0024][0025]其中，表示充电站总表供电量，表示各智能在线监测模块监测到的各个被测交流充电桩的充电数据，为充电站内设备用电量，为充电站内固定损耗量，为线路损耗。
[0026]进一步的，获取到各个所述智能在线监测模块监测到的充电数据、充电站的总表数据时，还包括对各个所述智能在线监测模块监测到的充电数据、充电站的总表数据添加对应的时标后发送，以进行时钟同步；所述计算各个被测交流充电桩的计量误差时，根据各数据的时标筛选出时钟同步的充电数据以及总表数据，使用时钟同步后数据计算各个被测交流充电桩的计量误差。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0028]1、本专利技术通过为各个交流充电桩加装一个智能在线监测模块，实时监测各被测交流充电桩的充电数据，然后统一上传给一误差计算模块，由该误差计算模块基于各充电桩的拓扑关系对充电桩总表数据与监测到的各充电桩充电数据进行比对分析，反推各充电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于交流充电桩的计量误差在线监测系统，其特征在于：包括误差计算模块(1)以及多个智能在线监测模块(2)，各个所述智能在线监测模块(2)分别与充电站内每个被测交流充电桩连接，以用于实时监测各被测交流充电桩的充电数据，各所述智能在线监测模块(2)还与所述误差计算模块(1)连接，以实时将监测到的充电数据上传至误差计算模块(1)，所述误差计算模块(1)分别接收充电站的总表数据、各个被测交流充电桩监测到的充电数据，根据充电站的总表数据、监测到的各个被测交流充电桩的充电数据以及各被测交流充电桩的拓扑关系，计算各个被测交流充电桩的计量误差，所述各交流充电桩的拓扑关系根据各所述智能在线监测模块(2)与各交流充电桩的对应关系确定得到。2.根据权利要求1所述的用于交流充电桩的计量误差在线监测系统，其特征在于，所述误差计算模块(1)设置在采集终端内，各个所述智能在线监测模块(2)分别与所述采集终端通过HPLC通信连接。3.根据权利要求1所述的用于交流充电桩的计量误差在线监测系统，其特征在于，所述误差计算模块(1)包括相互连接的拓扑确定单元(101)以及计算单元(102)，所述拓扑确定单元(101)接收各所述智能在线监测模块(2)上传的充电数据，根据各所述智能在线监测模块(2)与各交流充电桩的对应关系确定充电站内各被测交流充电桩的拓扑关系，输出给所述计算单元(102)，所述计算单元(102)分别接收充电站的总表数据、所述智能在线监测模块(2)上传的充电数据以及所述拓扑确定单元(101)输出的拓扑关系数据，根据能量守恒模型计算出各充电桩的计量误差。4.根据权利要求1或2或3所述的用于交流充电桩的计量误差在线监测系统，其特征在于，各个所述智能在线监测模块(2)、充电站的总表分别通过一时钟同步模块(3)与所述误差计算模块(1)连接，所述时钟同步模块(3)用于将各个所述智能在线监测模块(2)监测到的充电数据、充电站的总表数据进行时钟同步后，发送至所述误差计算模块(1)。5.根据权利要求4所述的用于交流充电桩的计量误差在线监测系统，其特征在于，所述时钟同步模块(3)包括相互连接的接收单元(301)、时标设置单元(302)以及发送单元(303)，所述接收单元(301)分别接收将各个所述智能在线监测模块(2)监测到的充电数据、充电站的总表数据，输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨静，杨帅，黄瑞，刘谋海，王智，刘立平，曾伟杰，马叶钦，吴聪，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：