[发明专利]一种电动汽车充电站电能质量监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统电能质量技术领域，尤其涉及一种电动汽车充电站电能质量监控系统，适用于电动汽车集中式充电站的电能质量监测、评估与治理。

背景技术

电动汽车是新能源汽车发展的重点方向之一，对于节能环保、减少碳排放污染具有重要意义，而电动汽车充电设施是电动汽车产业链的重要组成部分，从而充分考虑充电设施的发展以及充电设施对于电网电能质量的影响就至关重要。

目前国内外提出多种电动汽车充电模式，主要为最为普遍的慢速充电模式，即以较低的充电电流对电动车进行充电，通常使用交流充电桩；以及以较高的充电电流在短时间内为电池充电的快速充电方式，通常为集中式电动汽车充电站，其主要的设备为直流充电机。尤其集中式电动汽车充电站，其大量的投入使用，除对电网规划、容量扩充等方面造成影响以外，对电力系统的电能质量也将产生极大的影响，主要表现在：负荷不均衡，即充电站采用大电流快速充电时，会形成150～600A的大电流，这可能会造成电网不稳定，并且过分密集的集中充电可能导致充电站瞬时负荷过大，对电网的负荷调节能力、载荷能力以及电源容量均造成考验；谐波污染，即使用电力电子器件的大容量充电机产生谐波，引起线路或变压器附加损耗增加和发热，造成电网中局部的电感、电容发生谐振，使谐波进一步放大，较高的谐波可导致控制设备误动作，进而造成生产或运行中断；对开关和继电保护设备来说，谐波可能导致电子保护式低压断路器之固态跳脱装置不正常跳闸，可能对由序分量滤过器组成启动元件的保护及自动装置产生干扰；以及电压偏差、频率偏差、电压闪变、三项不平衡等。

当前，尚未有针对电动汽车充电站的电能质量监控系统，尤其是大量使用大容量的直流快速充电机的集中式电动汽车充电站， 特别的，当前充电站内可能配备的电能质量监控系统，或者电能质量治理方法，例如针对已经投运的电动汽车充电站，采用电网侧谐波治理的方法，投入特定设备进行谐波治理从而防止充电站向电网注入谐波电流，上述皆为针对整个充电站的电能质量进行监控和防护，而不能在线监测、评估、管理单独的某个站内支路，例如某个直流充电机。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种电动汽车充电站电能质量监控系统。目的在于提供一种适用于大型集中式电动汽车充电站的电能质量监控与管理系统，该系统可以实现整个充电站的电能质量监控、分析、评估和预测，并能定位、分析、比较、评估和诊断单个充电机支路及充电机本身引起的电能质量问题，且系统使用统一的授时功能，保证所有测量点的数据一致性和可比较性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种电动汽车充电站电能质量监控系统，包括供电系统、充电系统及监测系统三大部分相连接构成；其中供电系统、充电系统和监测系统分别与充电站电能质量监控装置相连；充电系统和充电站电能质量监控装置之间连接有直流充电机电能质量监控终端和交流充电机电能质量监控终端；监测系统还与中心服务器、管理工作站以及数据服务器相连接。

所述充电系统包括直流充电机和交流充电机，直流充电机与直流充电机电能质量监控终端相连接；交流充电机与交流充电机电能质量监控终端相连接；所述监控系统包括充电站电能质量监控平台、充电站安保监控系统以及充电站充电监控系统，充电站电能质量监控平台与充电站电能质量监控装置相连接，充电站电能质量监控平台还和中心服务器、管理工作站、数据服务器相连接。

所述充电站电能质量监控装置、直流充电机电能质量监控终端和交流充电机电能质量监控终端通过通信链路通信并上传电能质量数据至充电站电能质量监控平台；所有数据通过运行于中心服务器之上的充电站电能质量监控平台的对应功能模块处理后存贮于数据服务器；管理工作站实现系统平台的访问、控制、管理及数据呈现和用户接口。