[发明专利]一种基于电网保护的电动汽车充电站控制系统

摘要

本发明设计了一种基于电网保护的电动汽车充电站控制系统。恒功率负荷比例的提高将会导致电网静态电压稳定下的功率极限值下降，即静态电压稳定裕度降低；负荷功率变化率将会对电网频率造成很大的影响。因此在电动汽车大力推广的过程中，大规模接入电动车或修建大型电动汽车充电站，采用快速充电技术(电动汽车负荷渗透率增大)，将会对电网的稳定性(静态稳定性、动态稳定性)造成极大的影响。本发明针对上述影响，提出新型充电站控制系统，能够实时检测电动汽车充电站与配电网的运行状况，协调控制充电负荷的占比以及充电功率变化率的大小，以降低大规模电动汽车接入微电网对配电网的影响，在未来大力推广电动汽车的过程中具有非常好的应用价值。

主权项

一种基于电网保护的电动汽车充电站控制方法，其特征在于：所述充电站的充电机主电路，依次由LCL滤波电路模块、AC/DC整流/逆变模块和DC/DC直流斩波模块串联组成，当所述充电机工作在充电模式，所述AC/DC整流模块工作在整流状态，维持恒定的中间电压；所述DC/DC直流斩波模块工作在降压斩波状态，保持动力电池端电压和电流的稳定；当所述充电机工作在放电模式时，所述DC/DC直流斩波模块工作在升压斩波状态，输出恒定的中间电压；所述AC/DC整流/逆变模块工作在逆变状态，根据不同的控制模式实现恒定的有功和无功或者恒定的电压频率控制；所述方法包括以下步骤：(1)根据所述充电站内充电机数目以及额定充电功率，计算得到该充电站的最大充电功率；(2)检测所述充电站内待充电动汽车动力电池的电池剩余电量百分比SOC值；(3)根据所检测的SOC值，计算每一台所述充电机在所述充电站当前运行状况下的充电功率值；(4)根据所述充电站运行时微电网及配电网的功率负荷状态确定安全功率系数α；如果充电站内待充汽车的数目n≤α*N，N为充电站内充电机数目，则所述充电机根据额定功率对动力电池进行充电；反之，则所述充电机按照以下公式的功率分配策略对动力充电电池进行充电，$P_i=\frac{80\%-{\mathrm{SOC}}_i}{\underset{j=1}{\overset{N}{\Σ}}(80\%-{\mathrm{SOC}}_j)}*P_m$其中，i＝1,2,…,n为待求功率指令的充电机编号；j＝1,2,…,n为处于运行状态的充电机编号；P_i为第i台充电机充电功率指令值；P_m为充电站安全功率值,SOC_j为处于运行状态的第j台充电机的电池剩余电量百分比SOC值,SOC_i为待求功率指令的第i台充电机的电池剩余电量百分比SOC值。