【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)屬于充電樁電能質(zhì)量評(píng)估，具體公開(kāi)了充電樁非基波電能質(zhì)量評(píng)估方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、隨著新能源汽車(chē)保有量的進(jìn)一步增加，大規(guī)模的新能源電動(dòng)汽車(chē)接入配電網(wǎng)充電,必然會(huì)對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量產(chǎn)生影響。因此,對(duì)已投入使用的規(guī)模化充電站的電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)與分析,掌握充電設(shè)施電磁干擾發(fā)射水平以及對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響規(guī)律,對(duì)于未來(lái)進(jìn)一步規(guī)范充電站接入電網(wǎng)具有重要意義。
2、當(dāng)前,國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施電能質(zhì)量進(jìn)行了相關(guān)的研究,其研究方法主要有仿真分析和實(shí)測(cè)分析兩種。在仿真方面,現(xiàn)有的研究主要集中在充電設(shè)施的諧波特性分析、電能質(zhì)量指標(biāo)評(píng)估模型優(yōu)化和諧波抑制等方面。但以上仿真結(jié)果和實(shí)際結(jié)果相差很大,很難正確反映充電站的實(shí)際情況,需要利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)研究電動(dòng)汽車(chē)充電對(duì)于電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響。測(cè)量研究主要是針對(duì)小型充電設(shè)施的諧波特性分析和電能質(zhì)量指標(biāo)評(píng)估,目前還缺乏基于充電站充電樁實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的電能質(zhì)量分析評(píng)估方法。
3、現(xiàn)有的方法主要根據(jù)充電站電壓總諧波畸變率和諧波電流值這2個(gè)電能質(zhì)量指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)充電設(shè)備設(shè)施。很明顯，由于充電系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)的影響隨車(chē)輛不同而不同，即負(fù)荷不同而不同；充電系統(tǒng)在對(duì)不同負(fù)荷適應(yīng)性充電時(shí)，從整體系統(tǒng)樣本來(lái)看是有隨機(jī)性的；從充電系統(tǒng)的控制特性看，各個(gè)充電過(guò)程和模式的轉(zhuǎn)換也存在時(shí)間階段上的離散性。由于這些影響，充電系統(tǒng)必然會(huì)產(chǎn)生各種隨機(jī)性的電壓電流變換，而傳統(tǒng)的fft、小波變換對(duì)于隨機(jī)性的數(shù)據(jù)變動(dòng)顯得無(wú)能為力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于提供
2、第一方面，提供充電樁非基波電能質(zhì)量評(píng)估方法，包括如下步驟：
3、基于預(yù)設(shè)采樣頻率fs對(duì)輸入模擬信號(hào)進(jìn)行采樣并經(jīng)adc處理得到輸入電壓的時(shí)域離散信號(hào)xi；
4、基于時(shí)域離散信號(hào)xi的相位、幅度和頻率獲取基波幅度、多個(gè)諧波幅度以及多個(gè)間諧波幅度；基于基波幅度、多個(gè)諧波幅度和多個(gè)間諧波幅度獲取周期波評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)；
5、建立不同時(shí)間長(zhǎng)度的fifo緩沖區(qū)對(duì)所采集的時(shí)域離散信號(hào)xi數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖；再通過(guò)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)獲取一個(gè)統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)的非周期尖峰波評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)；
6、由周期波評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)和非周期尖峰波評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)構(gòu)成評(píng)價(jià)指標(biāo)集，通過(guò)預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)換系數(shù)將評(píng)價(jià)指標(biāo)集中的各指標(biāo)的數(shù)值數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第一得分，并通過(guò)各指標(biāo)的權(quán)重和第一得分獲取電能質(zhì)量評(píng)估得分。
7、進(jìn)一步的，所述基于時(shí)域離散信號(hào)xi的相位、幅度和頻率的獲取具體如下：
8、將基于所述時(shí)域離散信號(hào)xi的n點(diǎn)漢寧窗進(jìn)行自卷積獲得2n－1點(diǎn)序列hi；
9、將2n－1點(diǎn)采集的時(shí)域離散信號(hào)xi和序列hi進(jìn)行逐點(diǎn)相乘得到序列yi；
10、再將2n－1點(diǎn)的序列yi進(jìn)行首尾對(duì)稱(chēng)求和得到序列si；
11、對(duì)序列si進(jìn)行fft變換得到si＝ri+ii，其中，ri和ii分別為si的實(shí)部和虛部；
12、基于si的實(shí)部和虛部獲取初始幅度，再基于初始幅度獲取偏差因子；并基于偏差因子獲取校正后的相位、頻率和幅度；
13、再基于校正后的相位、頻率和幅度獲取基波幅度、多個(gè)諧波幅度以及多個(gè)間諧波幅度。
14、進(jìn)一步的，所述周期波評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)具體包括：
15、總諧波失真度：
16、總奇次諧波失真度：
17、總偶次諧波失真度：
18、總奇偶諧波比：
19、p次諧波衰減率：
20、其中，h1為基波幅度，h2為2次諧波幅度，h3為3次諧波幅度，……，hu為u次諧波幅度，u為正整數(shù)；
21、間諧波含量：
22、其中，e1為1次間諧波，e2為2次間諧波，e3為3次間諧波，……，eu為u次間諧波，u為正整數(shù)；
23、所述間諧波的獲取如下：
24、若存在不和基波f1成整數(shù)倍頻率關(guān)系的頻點(diǎn)fe，則頻點(diǎn)fe為間諧波，間諧波判斷方式為：
25、c＝[fe/f1]
26、其中，c為判斷因子，方括號(hào)[]代表取整計(jì)算；
27、獲取誤差參數(shù)e，如下式：
28、e＝|c*f1-fe|
29、當(dāng)e<1.5hz則判定為諧波，若e≥1.5hz則判定為間諧波；篩選出多個(gè)間諧波，并對(duì)其幅度依次編號(hào)為e1、e2、e3……eu。
30、進(jìn)一步的，所述非周期尖峰波評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)包括尖峰波產(chǎn)生平均密度pρ和脈沖突峰平均值在預(yù)計(jì)最大值的占比rδe。
31、進(jìn)一步的，所述尖峰波產(chǎn)生平均密度pρ和脈沖突峰平均值在預(yù)計(jì)最大值的占比rδe的獲取如下：
32、預(yù)設(shè)fifo緩沖區(qū)的長(zhǎng)度為m，則緩沖區(qū)緩沖時(shí)間為t＝m/fs；
33、對(duì)fifo中的數(shù)據(jù)從大到小或從小到大進(jìn)行排序，排序后的得到數(shù)據(jù)xk，k∈(0，1，2，……，m-1)；取排序后中間數(shù)據(jù)，具體如下：
34、當(dāng)m為奇數(shù)時(shí)，取
35、則，vi＝(a+b+c)/3；
36、當(dāng)m為偶數(shù)時(shí)，取
37、則，vi＝(b+c)/2；
38、其中，vi指第i次采樣時(shí)，從fifo緩沖區(qū)計(jì)算獲得的數(shù)據(jù)；
39、計(jì)算xi和vi的差值的絕對(duì)值，即脈沖突峰：
40、δe＝|vi-xi|
41、若δe的幅度大于閾值，則判定為尖峰波，所述閾值設(shè)定為時(shí)域離散信號(hào)xi有效值的50％；當(dāng)檢測(cè)出一個(gè)采樣點(diǎn)是尖峰時(shí)，進(jìn)行連續(xù)判斷計(jì)數(shù)，獲取尖峰的時(shí)間長(zhǎng)度δtp，當(dāng)尖峰條件在p個(gè)連續(xù)采樣周期存在時(shí)，則：δtp＝p/fs。
42、基于第i次采樣時(shí)的尖峰的時(shí)間長(zhǎng)度δtpi統(tǒng)計(jì)一個(gè)時(shí)間段t的尖峰波產(chǎn)生平均密度，如下式：
43、
44、再基于第i次采樣時(shí)的尖峰的時(shí)間長(zhǎng)度δtpi獲取一個(gè)統(tǒng)計(jì)周期t的脈沖突峰平均值，如下式：其中，δei為第i次采樣時(shí)的脈沖突峰；
45、設(shè)定的上限δei幅度為max，則：
46、
47、進(jìn)一步的，所述獲取電能質(zhì)量評(píng)估得分具體為：
48、由周期波評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)和非周期尖峰波評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)構(gòu)成評(píng)價(jià)指標(biāo)集x如下：
49、x＝(thd，tohd，tehd,toer,tlrp,tnhd,pρ，rδe)；
50、預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)換系數(shù)a如下：
51、
52、基于轉(zhuǎn)換系數(shù)a通過(guò)線(xiàn)性變換將評(píng)價(jià)指標(biāo)集x轉(zhuǎn)換為第一得分y，具體如下式：
53、yj＝xj*aj+bj
54、其中，j∈[1,8]，yj為第j項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的得分；aj＝100/(xjmax－xjmin)，bj＝xjmin*100/(xjmin－xjmax)；
55、預(yù)設(shè)專(zhuān)家修正系數(shù)數(shù)列b＝[c1?c2?c3?c4?c5?c6?c7?c8]；其中，cj的獲取為，基于多位專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)對(duì)每一項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)賦予權(quán)重值，去除多個(gè)權(quán)重值中的最大值和本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.充電樁非基波電能質(zhì)量評(píng)估方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的充電樁非基波電能質(zhì)量評(píng)估方法，其特征在于，所述基于時(shí)域離散信號(hào)xi的相位、幅度和頻率的獲取具體如下：
3.如權(quán)利要求2所述的充電樁非基波電能質(zhì)量評(píng)估方法，其特征在于，所述周期波評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)具體包括：
4.如權(quán)利要求1所述的充電樁非基波電能質(zhì)量評(píng)估方法，其特征在于，所述非周期尖峰波評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)包括尖峰波產(chǎn)生平均密度Pρ和脈沖突峰平均值在預(yù)計(jì)最大值的占比RΔe。
5.如權(quán)利要求4所述的充電樁非基波電能質(zhì)量評(píng)估方法，其特征在于，所述尖峰波產(chǎn)生平均密度Pρ和脈沖突峰平均值在預(yù)計(jì)最大值的占比RΔe的獲取如下：
6.如權(quán)利要求1所述的充電樁非基波電能質(zhì)量評(píng)估方法，其特征在于，所述獲取電能質(zhì)量評(píng)估得分具體為：
7.如權(quán)利要求1所述的充電樁非基波電能質(zhì)量評(píng)估方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)采樣頻率fs的獲取如下：
8.充電樁非基波電能質(zhì)量評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)采集單元、周期波分析單元、非周期波分析單元和評(píng)估單元；
9.如權(quán)利
...【技術(shù)特征摘要】
1.充電樁非基波電能質(zhì)量評(píng)估方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的充電樁非基波電能質(zhì)量評(píng)估方法，其特征在于，所述基于時(shí)域離散信號(hào)xi的相位、幅度和頻率的獲取具體如下：
3.如權(quán)利要求2所述的充電樁非基波電能質(zhì)量評(píng)估方法，其特征在于，所述周期波評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)具體包括：
4.如權(quán)利要求1所述的充電樁非基波電能質(zhì)量評(píng)估方法，其特征在于，所述非周期尖峰波評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)包括尖峰波產(chǎn)生平均密度pρ和脈沖突峰平均值在預(yù)計(jì)最大值的占比rδe。
5.如權(quán)利要求4所述的充電樁非基波電能質(zhì)量評(píng)估方法，其特征在于，所述尖峰波產(chǎn)...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊力，何開(kāi)忠，敬成，毛義鵬，唐春林，黃艦，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：國(guó)網(wǎng)四川省電力公司廣元供電公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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