[发明专利]站网互动型光储充智慧充电站控制架构及控制方法

说明书

本发明提供了一种站网互动型光储充智慧充电站控制架构及控制方法，该控制架构自上而下分为调度层、站控层、设备层三层架构；调度层包括电动汽车车联网云平台、充电站集群管控云平台、配网调度管理云平台；站控层包括站控服务器、边缘服务器、串口服务器、交换机及网络；设备层包括储能单元、高压计量柜三相仪表、充电柜监控单元、投切控制器、双向AC/DC模块、国网计费单元、车载BMS以及CAN总线网络。本发明所提出的充电站采用新的控制架构和实施方案实现了“车‑网‑云”信息的融合与交互，能够有效解决未来数据驱动型充电站面临的诸多问题，从而高效地平衡快充站的负荷峰谷差，起到“削峰填谷”的作用，实现快充站的经济稳定运行。

技术领域

本发明涉及新能源光伏储能充电站技术领域，具体涉及一种站网互动型光储充智慧充电站控制架构及控制方法。

背景技术

目前电动汽车充电站系统结构单一，主要采用通过配电网供电形式。站内通常设有多台直流充电机，因单台直流充电机的功率较大，单次充电时间较短，这一特点导致充电站在晚间电网负荷低谷时期的利用率较低，而在日间电网负荷高峰时期，若有大量电动车同时需要快速充电时，大功率的充电需求将对电网带来短时的负荷冲击。随着数据驱动型充电站的大规模实施，这一问题势必会影响电网的稳定运行，甚至可能威胁电力系统安全，因此有必要对电动汽车充电站现有的系统架构和实施方案进行改善。

发明内容

本发明的目的是提供一种站网互动型光储充智慧充电站控制架构及控制方法，主要从充电站控制架构拓扑图、充电站控制策略实施方案、充电站能量流动三个方面进行阐述，与现有充电站系统架构相比，本文所提出的站网互动型光储充智慧充电站控制架构及控制方法能高效地适应未来数据驱动型充电站的运营模式，降低负荷峰谷差，起到“削峰填谷”的作用。

本发明所采用的技术方案是：

一种站网互动型光储充智慧充电站控制架构，所述充电站控制架构自上而下分为调度层、站控层、设备层三层架构；调度层包括电动汽车车联网云平台、充电站集群管控云平台、配网调度管理云平台，负责将各个充电站及车联网、配网管理中心联接起来，实现站-网、车-网互动、站-站互动；站控层包括站控服务器、边缘服务器、串口服务器、交换机及网络，负责设备层与调度层之间的信息交互和指令下发；设备层包括储能单元、高压计量柜三相仪表、充电柜监控单元、投切控制器、双向AC/DC模块、国网计费单元、车载BMS以及CAN总线网络，主要完成“光伏发电、储能、电动汽车充电”各单元的充放电控制。

进一步的，所述站控层的站控服务器为充电站的本地控制中心，一个充电站配备一个站控服务器；站控服务器通过串口服务器读取充电站站级总线CAN网络的数据，与设备层各充电柜、充电枪、储能单元、光伏发电组件进行信息交互；站控服务器通过串口服务器读取高压计量柜三相仪表的数据，得到10kV高压配网的信息；各充电站之间以及各充电站的站控服务器通过广域网进行信息交互。

进一步的，所述双向AC/DC模块用于实现充电站对电动汽车的充放电、对储能电池的充放电、对光伏发电的放电、对10kV配网的充放电；充电柜监控单元用于对投切控制器进行控制，投切控制器用于根据充电柜监控单元的指令建立国网计费单元与双向AC/DC模块、光伏发电组件与双向AC/DC模块、储能单元与双向AC/DC模块的电路链接；

所述充电柜监控单元用于通过充电桩总线CAN网络读取从国网计费单元采集的电动汽车充电信息，通过充电堆总线CAN网络控制双向AC/DC模块给电动汽车进行充放电控制；

所述充电柜监控单元还用于通过充电站站级总线CAN网络读取储能单元BMS信息，通过充电堆总线CAN网络控制双向AC/DC模块给储能单元的锂电池组进行充放电控制；

所述充电柜监控单元还用于通过充电堆总线CAN网络控制双向AC/DC模块给光伏发电组件进行放电控制。