[發明專利]一種評估充電站電流諧波饋入電網含量的評估裝置及方法

在審

• 申請號: 202111129152.8
• 申請日: 2021-09-26
• 公開（公告）號: CN114692482A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 聶崢;戴瑞金;陳建銘;韓翊;陳耀軍;高國杰;盧章建;張康;彭勇;蔡文瀾;徐安麗;曹婧;樊珊;趙陳翔
• 申請（專利權）人: 浙江華云信息科技有限公司
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06N3/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 劉正君

本發明公開了一種評估充電站電流諧波饋入電網含量的評估裝置及方法，其評估裝置包含中心控制器CCU、網側采集器PQA、充電樁側采集器Ax以及充電樁Changx，中心控制器CCU作為評估裝置的核心，網側電流采集器PQA安裝在變壓器輸出端，充電樁側采集器Ax安裝在每個充電樁的前端，其評估方法建立各次諧波與充電樁輸出功率的函數關系，對充電站諧波饋入配網側的含量進行評估，本發明解決了電動汽車充電站運行時產生的電流諧波饋入電網側的定量評估問題，提出了一種充電站電流諧波饋入電網的評估裝置及方法，有效地對充電站諧波饋入配網側的含量進行評估，給用戶提供是否有必要安裝濾波裝置的建議，保證電力部門的供電質量。

技術領域

本發明涉及電動汽車充電站電流諧波估算領域，更具體地說，涉及一種評估充電站電流諧波饋入電網含量的評估裝置及方法。

背景技術

當前，“純電驅動”電動汽車是我國汽車發展的重中之重。充電系統作為電動汽車的重要基礎支撐系統，其主要采用電力電子技術實現，是一種非線性用電設備，存在對配電網的諧波污染，尤其在大型充電站中，大量充電裝置同時工作，產生的諧波電流會對供電網及其他用電設備產生影響。

目前有大量的文獻研究了單臺電動車充電樁諧波產生的原因，諧波抑制的方法；也有文獻研究了規模化電動車充電諧波對配電網側諧波的影響，指出了充電站充電規模、充電樁混合充電方式等等因素都會對配電網側的諧波產生影響。這些文獻研究的主要結論有：1)單臺充電樁處于恒流充電或恒壓充電方式，其產生的諧波并不一樣，恒壓充電時諧波大大增加；2) 多臺充電樁混合充電時，由于不同充電樁工作時的時變性，電流諧波會有一定的抵消，充電樁臺數逐漸增加，配網側電流諧波逐漸減小，直至充電樁充電臺數增加到一定數量的時候，配電網側電流諧波會逐漸穩定。

一種在中國專利文獻上公開的“一種基于歸類修正的充電站多源諧波估算方法”，公告號是CN110008644B，設計一種自動檢測正在充電的充電樁數量、充電汽車電池剩余容量、充電方式、各充電樁充電電流的諧波、充電電壓的諧波、充電階段、充電時間、充電站總充電電流諧波、充電電壓諧波等數據的測量裝置，并且根據檢測各充電樁及總充電站諧波的變化特征進行歸類化處理，然后自動給出充電站多源諧波特性隨充電樁數量、結構、充電階段的變化規律，并據此給出了充電站多源諧波估算方法，這種方法沒有考慮充電站的工況復雜性，估算難以得到較高的準確性。

一種在中國專利文獻上公開的“一種基于神經網絡的電動汽車充電站諧波建模方法”，公告號是CN109800520A，介紹了基于電池荷電狀態SOC的電動汽車充電過程的等效仿真模型，建立樣本數據集，利用采集的樣本數據訓練神經網絡；對訓練后的RBF神經網絡進行測試和評價，這種方法對于某一時刻點可以進行評價，但對于充電站充電負荷隨機變化，未能反應充電站負荷變化的諧波統計。

一種在中國專利文獻上公開的“一種基于變分貝葉斯參數學習方法的電動汽車充電站諧波電流檢測算法”，公告號是CN109444505A，利用隨機數算法與比較模塊判斷是否將此充電樁隨機接入配電網系統，然后對滿足高斯正態分布的諧波電流進行理想疊加計算，這種方法對于單個充電樁計算較為準確，但多個充電樁諧波相互抵消，其相位隨時間變化，難以準確估計，因此在疊加計算時也有一定缺陷。

一種在中國專利文獻上公開的“一種模擬不同情況運行下充電站諧波特性的仿真系統”，公告號是CN102496935A，模擬了若干臺并聯的充電機模型，使其輸出特性與實際充電機輸出特性相符，研究了諧波特點以及對電網產生的影響，但沒有對諧波進行統計評估。

隨著我國電動汽車的不斷增加，充電站越來越多，容量也越來越大，充電站產生的電流諧波給電網帶來的影響再也不能坐視不理，如何合理有效地對充電站諧波饋入配網側的含量進行評估，然后基于這些基礎上給用戶提供是否有必要安裝濾波裝置的建議，保證電力部門的供電質量。

發明內容