(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111129152.8 (22)申请日 2021.09.26 (71)申请人 浙江华云信息科技有限公司 地址 310012 浙江省杭州市西湖区西园一 路16号2幢 (72)发明人 聂峥　戴瑞金　陈建铭　韩翊　 陈耀军　高国杰　卢章建　张康　 彭勇　蔡文澜　徐安丽　曹婧　 樊珊　赵陈翔　 (74)专利代理 机构 杭州杭诚专利事务所有限公 司 33109 专利代理师 刘正君 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06N 3/04(2006.01)G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种评估充电站电流谐波馈入电网含量的 评估装置及方法 (57)摘要 本发明公开了一种评估充电站电流谐波馈 入电网含量的评估装置及方法， 其评估装置包含 中心控制器CCU、 网侧采集器PQA、 充电桩侧采集 器Ax以及充电桩Changx， 中心控制器CCU作为评 估装置的核心， 网侧电流采集器PQA安装在变压 器输出端， 充电桩侧采集器Ax安装在每个充电桩 的前端， 其评估 方法建立各次谐波与充电桩输出 功率的函数关系， 对充电站谐波馈入配网侧的含 量进行评估， 本发明解决了电动汽 车充电站运行 时产生的电流谐波馈入电网侧的定量评估问题， 提出了一种充电站电流谐波馈入电网的评估装 置及方法， 有效地对充电站谐波馈入配网侧的含 量进行评估， 给用户提供是否有必要安装滤波装 置的建议， 保证电力部门的供电质量。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 114692482 A 2022.07.01 CN 114692482 A 1.一种评估充电站电流谐波馈入电网含量的评估装置， 包含中心控制器CCU(1)、 网侧 采集器PQA(2)、 充电桩侧采集器Ax(3)以及充电桩Changx(4)， 其特征在于， 中心控制器CCU (1)作为评估装置的核心， 网侧电流采集器PQA安装在变压器输出端， 充电桩侧采集器Ax(3) 安装在每 个充电桩的前端； 中心控制器CCU(1)用于发送指令或接收网侧采集器PQA(2)和充电桩侧采集器Ax(3)的 信号； 网侧电流采集器PQA用于采集变压器输出到充电站的电参数信号并将数据发送到 中心 控制器CCU(1)； 充电桩侧采集器Ax(3)用于采集充电桩的电参数信号， 并将信号通过无线传输技术将 数据发送到中心控制器C CU(1)。 2.一种评估充电站电流谐波馈入电网含量的评估方法， 基于一种评估充电站电流谐波 馈入电网含量的评估 装置， 其包括如下步骤： S1.充电桩侧采集器Ax(3)实时采集经过充电桩x 的电流和电压， 计算电流和电压的有 效值， 每间隔一定周期T 进行比较； S2.中心控制器CCU(1)发送指令启动采样， 网侧采集器PQA(2)、 充电桩侧采集器Ax(3) 收到启动采样指令后， 记录当前电压有效值和充电桩充电方式， 将采集的电流数据以及当 前电压有效值和充电桩充电工作状态保存在本地存 储区； S3.中心控制器CCU(1)发送接收指令给网侧采集器PQA(2)、 充电桩侧采集器Ax(3)， 接 收各采集器采集的数据； S4.中心控制器CCU(1)建立充电桩充电功率与产生谐波的拟合曲线方程， 使系统实现 通过充电功率P和充电桩充电方式计算得到充电桩产生的谐波量的方法； S5.采用BP神经网络进行谐波测量， 每个充电桩分别占三个输入数据， 分别为充电桩电 流谐波、 充电功率， 充电方式， 没有运行的充电桩以0补齐， 若充电站共有n个充电桩， 神经网 络输入数据共3n个输入， 神经网络 输出为谐波含量； S6.根据区域登记的 电动汽车总量以及评估装置测取的基础数据， 利用蒙特卡洛方法 预测充电站的日负荷曲线， 以谐波最小的最佳工作方式测取各次谐波， 再以谐波最大 的最 不利条件测取 各次谐波， 然后再 结合其他工作方式测取 各次谐波； S7.重复步骤S6， 求取一天内多个时间段的谐波含量， 以表格或者图形的方式显示各时 间段的谐波情况。 3.根据权利要求2所述的一种评估充电站电流谐波馈入电网含量的评估方法,其特征 在于， 所述的步骤S1中， 当电流有效值持续增大或稳定在一定阈值IT范围内， 则判定当前充 电桩为恒流充电方式； 当电流有效值连续 五个周期持续减小， 可判断为恒压充电方式， 充电 桩侧采集器Ax(3)保存当前的充电方式Chang_St_x， Chang_St_x中的x表示第x个充电桩正 在运行的充电方式。 4.根据权利要求2所述的一种评估充电站电流谐波馈入电网含量的评估方法,其特征 在于， 所述的步骤S2中， 网侧采集器PQA(2)、 充电桩侧采集器Ax(3)收到启动采样指令后， 在 下一个电压过零点开始采集电流信号， 每个工频周期采样256个点， 连续采集10个周期， 采 集到256*10个电流数据以及当前电压有效值和充电桩充电工作状态。 5.根据权利要求2所述的一种评估充电站电流谐波馈入电网含量的评估方法,其特征权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114692482 A 2在于， 所述的步骤S3还包括步骤S31： 多次重复S2和S3步骤， 中心控制器CCU(1)获取充电桩 在不同充电功率和不同充电方式的数据。 6.根据权利要求2所述的一种评估充电站电流谐波馈入电网含量的评估方法,其特征 在于， 所述的步骤S4中， 中心控制器CCU(1)根据充电桩的数据， 分别在恒流充电方式以及恒 压充电方式下， 取不同功率以及 对应计算 获得的谐波， 确定拟合曲线的系数， 获取充电功 率 与谐波的曲线拟合方程。 7.根据权利要求2所述的一种评估充电站电流谐波馈入电网含量的评估方法,其特征 在于， 所述的步骤S 5中， 中心控制器CCU(1)采集的大量的实验 数据用于BP神经训练， 通过训 练可确定神经网络内的各项权值， 训练完成后， 输入运行中的充电桩参数到神经网络输入 节点， 即可通过神经网络获取网侧谐波含量。 8.根据权利要求2所述的一种评估充电站电流谐波馈入电网含量的评估方法,其特征 在于， 所述的步骤S6还 包括如下步骤： S61.将充电站日负荷分为96个点， 每 个点间隔15分钟； S62.设某日第1个时刻点内的总负荷平均功率为P1， 第2个时刻点的总负荷平均功率为 P2， 以此类推， 第96个时刻点的总负荷平均功率 为P96； S63.若已知充电桩额定充电功率为P， 则在第一时刻点内充电站每个充电桩以额定功 率充电需要n台投入运行， n＝P1/P取整， 那么若每个充电桩以额定功率的一半功率充电则 需要2n台充电桩投入运行； S64.分别以以下 四种充电方式对充电站在已知的功率需求P的条件下运行： 1)n台投入 运行， 充电功率为P， 且均以恒流充电方式， 根据拟合曲线求取各充电桩的谐波含量Hi 1， i表 示为充电桩的编号； 2)n台投入运行， 充电功率为P， 且均以恒压充电方式， 根据拟合曲线求 取各充电桩的谐波含量Hi2， i表示为充电桩的编号； 3)n台投入运行， n/2台以恒流充电， n/2 台以恒压充电， 当n/2 不为整数时， 则取整， 根据拟合曲线求取各充电桩的谐波含量Hi3， i表 示为充电桩的编号； 4)2 n台投入运行， 充电功 率为P/2， 且均以恒流充电方式， 根据拟合曲线 求取各充电桩的谐波含量Hi4， i表 示为充电桩的编号； 5)2n台投入运行， 充电功率为P /2， 且 均以恒压充电方式， 根据拟合曲线求取各充电桩的谐波含量Hi5， i表 示为充电桩的编号； 6) 2n台投入运行， n台以恒流充电， n台以恒压充电， 根据拟合曲线求取各充电桩的谐波含量 Hi6， i表示 为充电桩的编号； S65.将运行的充电桩的谐波、 充电方式、 充电功率输入到BP神经网络输入节点， 获取该 次网侧谐波含量， 再 取这六种工作方式的平均值作为该时间段的谐波含量。 9.根据权利要求2所述的一种评估充电站电流谐波馈入电网含量的评估方法,其特征 在于， 所述的步骤S7中， 若一 天内累积超过规定的谐波阈值的时间段较长， 则判定该充电站 谐波不达标。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114692482 A 3