[發明專利]V2G充電樁的孤島檢測系統、檢測方法和混合檢測系統

有效

• 申請號: 202011406091.0
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112198391B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 賈俊國;于文斌;張珂宸;史劍;李悅
• 申請（專利權）人: 國網智慧能源交通技術創新中心（蘇州）有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務所(普通合伙) 32260
• 代理人: 顧品熒

1.V2G充電樁的孤島檢測系統，其特征在于：包括采樣模塊、算法模塊、存儲模塊、邏輯模塊和執行模塊，所述采樣模塊以一個采樣頻率采集并網點的網側電壓以形成電壓采集數據；所述算法模塊基于嵌入式硬件和軟件，包括第一計算單元和第二計算單元，所述第一計算單元采用Prony算法將電壓采集數據分解成孤島保護的特征分量，所述第二計算單元通過特征分量計算得到孤島保護的判據參數；所述存儲模塊用于儲存算法模塊分解的特征分量和判據參數，并將此判據參數作為后續采集頻率中孤島保護的判據參數，所述特征分量包括幅值、相位、頻率和衰減因子，所述第一計算單元內置Prony算法，通過Prony算法將采集的時序的電壓數據分解為具有幅值、相位、頻率和衰減因子的多組特征分量，其中與電網頻率一致的為工頻分量，不一致的為非工頻分量，所述判據參數包括工頻分量的幅值和工頻分量的幅值占比，所述第二計算單元接收第一計算單元的特征分量，并根據特征分量計算判據參數；所述邏輯模塊用于根據判據參數判斷是否發出孤島保護執行命令；所述執行模塊用于執行孤島保護命令并觸發保護動作。

2.根據權利要求1所述的V2G充電樁的孤島檢測系統，其特征在于：所述采樣模塊通過一個I/O接口，與位于V2G充電樁并網開關網側的電壓互感器連接，所述采樣模塊接收網側電壓互感器的電壓采樣數據。

3.根據權利要求1所述的V2G充電樁的孤島檢測系統，其特征在于：所述邏輯模塊接收算法模塊的判斷參數，并根據判斷參數進行邏輯判斷，若判斷孤島的情況發生，則向執行模塊發送孤島保護指令。

4.根據權利要求1所述的V2G充電樁的孤島檢測系統，其特征在于：所述執行模塊接收邏輯模塊發出的孤島保護指令，并驅動繼電器斷開V2G充電樁的并網開關以完成孤島保護動作。

5.V2G充電樁的孤島檢測方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1.采集電壓，采樣模塊通過電壓互感器實時采集V2G設備并網點的網側電壓;

步驟2.特征分量分解，計算模塊對k個周期的電壓數據進行p階Prony分解，得到p組幅值、相位、頻率和衰減因子的特征分量，其中k為大于等于1的正整數，p為大于等于1的正整數；

步驟3.特征分量過濾，計算模塊濾除直流分量以及負頻率的分量，即濾除頻率值不大于0的特征分量，僅保留q組特征分量進行分析，其中q為小于p的正整數，q組特征分量即為頻率值大于0的特征分量；

步驟4.特征分量分類，計算模塊比較q組特征分量中的頻率與電網額定頻率，q組特征分量中與電網額定頻率相同的為工頻分量；

步驟5.工頻分量的幅值判斷和占比計算，計算模塊判斷工頻分量的幅值是否等于0，若否，則計算工頻分量的幅值占比AMP%，即：

其中，AMPnom是工頻分量的幅值，AMP（i）為第i組的幅值，i為大于等于1且小于等于q的正整數；

步驟6.邏輯比較，邏輯模塊計算步驟5中的工頻分量的幅值占比與上一個采集周期內的工頻分量的幅值占比的差值變化，判斷兩者的差值變化是否大于閾值，若是，則判斷孤島發生，發送孤島保護動作信號；

步驟7.執行孤島保護，執行模塊接收孤島保護動作信號，并控制繼電器動作使V2G并網開端斷開，完成保護。

6.根據權利要求5所述的V2G充電樁的孤島檢測方法，其特征在于：所述步驟5中的工頻分量的幅值若為0，則判定為無孤島發生，令工頻分量的幅值占比等于1，并返回結束本次孤島檢測流程。

7.根據權利要求5所述的V2G充電樁的孤島檢測方法，其特征在于：所述步驟6中，若工頻分量的幅值占比與上一個采集周期內的工頻分量的幅值占比的差值變化小于閾值，則邏輯模塊判定無孤島發生，返回結束本次孤島檢測流程。

8.V2G充電樁的混合檢測系統，其特征在于：包括主動式孤島保護系統、被動式孤島保護系統和如權利要求1-4任一所述的V2G充電樁的孤島檢測系統，所述主動式孤島保護系統、被動式孤島保護系統與V2G充電樁的孤島檢測系統并聯在電網上，并配合使用。