专利名称：电动汽车充电设施充电功率主动安全响应成套装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电气领域，具体而言，涉及一种电动汽车充电设施充电功率主动安全 响应成套装置。
背景技术：
一、电动汽车充电设施的发展随着低碳技术和绿色能源的大力发展，电动汽车的推广与应用受到越来越广泛的 重视。目前，我国政府大力支持电动汽车的发展及其配套设施建设，在全国范围内推广电动 汽车示范工程。随着电动汽车的推广，电动汽车充电设施将快速增长。电动汽车充电功率较大，大 量充电汽车充电负荷将是城市负荷不可小觑的一部分；充电功率的不确定性加大了电网负 荷预测的难度；大量充电设施的投入运行将对配电网的无功平衡带来严重挑战。二、需求响应需求响应是用户根据电网运行情况，主动调整用电行为，参与电网协作的重要方 式。通过负荷的主动调整来提高电力系统的安全性和经济性，是解决电力供求矛盾的有效 工具，是确保电网安全经济运行的可靠资源。传统的需求响应是指根据价格信号或通过激励影响需求的水平和时间，使得用户 主动参与到电力负荷调整当中。其首要任务就是确保电网实时安全可靠运行，其次是通过 价格信号和激励机制增加需求侧在市场中的作用，从而以相对低的费用实现供需平衡，为 电网可靠经济运行提供更大的灵活性。利用需求响应进行移峰填谷，可以减少传统电力系 统运行需要的备用容量，降低维护电网可靠运行的压力。本发明提出“用户主动安全响应”的概念。因电力系统需要瞬时平衡，以往总是根 据电力负荷变化情况调整发电和输变电，以满足负荷的要求。本专利提出，当电网安全运行 遇到困难时，电动汽车充电机主动调整充电负荷，以协助电网维持安全、稳定。电动汽车充电时，因没有机械过程，充电功率可以较快调整，因此是理想的用户主 动安全响应的响应源。
发明内容
本发明目的在于提供一种电动汽车充电设施充电功率主动安全响应的成套装置， 在电网频率发生异常时主动响应，调整充电设施充电功率，协助电网在最短时间内恢复正 常运行水平，保持电网稳定。本发明分为频率测量模块、响应控制模块。频率测量模块采用专用频率测量芯片，每隔t秒检测一次电网频率。为了使频率 测量准确可靠，测量模块在提高可靠性和抗干扰性上做了相应的措施接地、屏蔽、隔离、滤 波、去耦、合理布线等。响应控制模块通过读取计量芯片中的测量数据，按照一定的控制策略，进行响应。响应控制模块将电网频率偏离额定频率的程度分为η个等级，并以此将装置的响应门槛设 置为η个等级，不同的频率响应门槛设置不同的功率调整幅度。根据测量数据，分析频率变 化。若频率变化朝着额定频率方向发展，响应控制装置不动作；若频率变化连续k次大于 额定频率且变化率为正(或者连续k次小于额定频率且变化率为负)，则根据频率偏移的 平均值，确定充电功率调整幅度，然后响应控制装置动作。如果开始响应，那么在调整充电 功率的同时，装置蜂鸣器报警，指示灯根据不同的响应门槛亮不同的颜色；蜂鸣器有外置开 关，可以人工关闭，但是指示灯不关闭。
图1示出了本发明电动汽车充电设施充电功率主动安全响应成套装置的功能结 构框图；图2以5个响应级别为例示出了本发明电动汽车充电设施充电功率主动安全响应 成套装置的响应控制启动原理图；图3以5个响应级别为例示出了本发明电动汽车充电设施充电功率主动安全响应 成套装置的响应控制动作原理图。
具体实施例方式本发明通过专用频率测量芯片测量频率为50Hz左右的交流电，然后根据频率测 量数据，按照一定的控制策略，通过单片机主程序判断是否给出充电功率调整的主动响应 信号，如果进行主动响应，则立刻执行，同时给出响应的报警、指示灯显示等。
权利要求
一种用于电动汽车充电设施充电功率主动安全响应的成套装置，其特征在于，包括利用频率测量设备监视电网频率，计算频率变化趋势和频率偏移大小，在电网频率发生异常时主动响应，调整电动汽车充电设施充电功率的大小，实现充电功率的主动响应，以维护电网安全、稳定。
2.根据权利要求1所述的电动汽车充电设施充电功率主动安全响应成套装置，其特征 在于装置分为测量模块、响应控制模块。
3.根据权利要求1所述的电动汽车充电设施充电功率主动安全响应成套装置，其特征 在于测量模块每隔t秒(可调或固定，一般为数秒)检测一次电网频率，根据电网频率决 定是否调整充电功率。
4.根据权利要求1所述的电动汽车充电设施充电功率主动安全响应成套装置，其特征 在于响应控制模块将频率偏离额定频率的程度分为η个等级，将装置的响应门槛相应设 置为η个等级，不同的频率响应门槛设置不同的功率调整幅度。
5.根据权利要求1所述的电动汽车充电设施充电功率主动安全响应成套装置，其特征 在于，根据测量数据，分析频率变化。若频率变化朝着额定频率方向发展，响应控制装置不 动作；若频率变化连续k次大于额定频率且变化率为正(或者连续k次小于额定频率且变 化率为负)，则根据频率偏移的平均值，确定充电功率调整幅度，然后响应。
全文摘要
本发明公开了一种电动汽车充电设施充电功率主动安全响应成套装置。本发明涉及电气领域，具体为电动汽车充电设施充电功率主动安全响应。它包括频率测量模块和响应控制模块。所述频率测量模块采用专用频率测量芯片对电网频率进行测量。所述响应控制模块根据频率测量模块的数据响应动作。本发明可以实时监控和响应电网频率的变化。本发明根据频率变化程度设置N级响应级别。当频率变化低于阀值水平时，响应控制模块不干涉充电机的正常充电过程；当电网频率发生异常且频率变化达到阀值水平时，响应控制模块发出控制信号调整三相可控整流电路的触发角实现充电机的充电功率调节。本发明的特点在于分级主动响应电网频率变化，协助维护电网的安全稳定运行。
文档编号H02J3/00GK101951006SQ201010242859
公开日2011年1月19日 申请日期2010年8月3日 优先权日2010年8月3日
发明者刘剑, 曹一家, 曹小明, 黎灿兵 申请人:湖南大学