CN112310973A - 一种电压稳定的控制方法、系统、充电桩及充电站 - Google Patents

一种电压稳定的控制方法、系统、充电桩及充电站 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电压稳定的控制方法、系统、充电桩及充电站，包括：监测充电桩/充电站的电压信号；基于所述充电桩/充电站的电压信号确定所述充电桩/充电站的电压稳定性；当充电桩/充电站的电压不稳定时，基于所述充电桩/充电站的电压信号确定充电桩/充电站中充电桩的功率参考值；另外，本发明技术方案还包括根据所述充电桩/充电站中充电桩的功率参考值最终确定控制充电桩/充电站中充电桩电源变换器的脉冲信号；利用所述脉冲信号控制充电桩/充电站中充电桩电源变换器；解决了充电桩/充电站的工作过程中电网电压出现电压短时变动的问题，具有广阔的应用前景。

Description

一种电压稳定的控制方法、系统、充电桩及充电站
技术领域
本发明涉及配用电技术中的电动汽车技术领域，具体涉及一种电压稳定的控制方法、系统、充电桩及充电站。
背景技术
电动汽车作为一种可控负荷和移动储能设备，通过合理规划，在适当的控制策略下可以为电力系统提供调峰、调频、调压等辅助服务，减少了对系统备用容量的要求，一定程度上降低系统的投资建设成本，同时还能够增加系统运行稳定性，其中稳定电压是保证电力系统安全性与稳定性的重要条件。针对电压的稳定性因素，考虑电动汽车并网调节一般包括以下三个方向的探究：协调控制电动汽车的充电过程，平衡系统的负载供需；控制电动汽车的有功功率和无功功率，在满足自身充电需求的同时为电网提供无功支撑；电动汽车与新能源设备协同合作，平抑电压波动；本质上这三个技术方向都是协调电动汽车在充放电功率，通过平抑电网整体对外负荷曲线，平抑电压波动，避免电压偏差，已有研究的本质是解决长时电压变动（电压偏差）问题，但是考虑到长时电压变动所需的功率控制时间长，用户可接受程度尚不明确，且这个问题的解决需要分时电价的引导，并属于上层调度的问题。
就目前而言，电动汽车的灵活可控的充放电特性日益得到重视，特别是对电网企业而言，电动汽车具有移动储能特性，可有力支撑电网安全稳定运行，特别是对电压稳定性的支撑；但是目前电动汽车对电网电压的贡献集中在稳态功率支撑层面；如果采用传统解决方法解决短时变动问题，为在电网中增加动态电压恢复器等治理设备，由于专门配置这类设备需要一定用地及投资，且短时电压问题发生并不频繁，固定的投资存在使用率低、经济性差的问题，造成不必要的资源浪费；由于电动汽车充电桩和电池具有快速、双向功率调节作用，因此，提供一种解决充电桩/充电站的电网电压短时电压变动问题的方法，以维持电网电压的稳定成为亟需解决的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种电压稳定的控制方法、系统、充电桩及充电站，通过对监测到的充电桩/充电站交流电源的功率和电压信息，进行计算和分析，并对分析结果对正在实施充放电行为的充电桩/充电站电源变换器进行功率控制，解决电网电压出现短时变动的问题。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
本发明提供一种充电桩/充电站的电压稳定的控制方法，其改进之处在于，所述方法包括：
监测充电桩/充电站的电压信号；
基于所述充电桩/充电站的电压信号确定所述充电桩/充电站的电压稳定性；
当充电桩/充电站的电压不稳定时，基于所述充电桩/充电站的电压信号确定充电桩/充电站中充电桩的功率参考值。
优选的，该方法还包括：
根据所述充电桩/充电站中充电桩的功率参考值确定充电桩/充电站中充电桩电源变换器的d/q轴调制信号；
基于所述充电桩/充电站中充电桩电源变换器的d/q轴调制信号以及充电桩/充电站中充电桩的电压相位获取用于控制充电桩/充电站中充电桩电源变换器的脉冲信号；
利用所述脉冲信号控制充电桩/充电站中充电桩电源变换器。
优选的，基于充电桩的电压信号确定所述充电桩的电压稳定性，包括：
获取充电桩交流电源的电压瞬时值，根据所述充电桩交流电源的电压瞬时值确定充电桩交流电源的电压方均根值；
若所述充电桩交流电源的电压方均根值在预设范围之内，则充电站的电压不稳定，否则充电站的电压稳定。
进一步的，基于充电桩的电压信号确定充电桩的功率参考值，包括：
将所述充电桩交流电源的电压方均根值、充电桩的功率输入至下垂控制器，获取充电桩的功率参考值。
进一步的，所述充电桩的功率参考值的计算式如下：
P ’ ref =P 0 -m(U N -U rms )
Q ’ ref =Q 0 -n(U N -U rms )
其中，P ’ ref 为充电桩的有功功率参考值，Q ’ ref 为充电桩的无功功率参考值，P 0 为充电桩的有功功率，Q 0 为充电桩的无功功率，m为有功功率的下垂系数，n为无功功率的下垂系数，U N 为充电桩的额定电压，U rms 为充电桩交流电源的电压方均根值。
优选的，基于充电站的电压信号确定所述充电站的电压稳定性，包括：
获取充电站交流电源的电压瞬时值，根据所述充电站交流电源的电压瞬时值确定充电站的交流电源的电压方均根值；
若所述充电站交流电源的电压方均根值在预设范围之内，则充电站的电压不稳定，否则充电站的电压稳定。
进一步的，基于充电站的电压信号确定充电站中充电桩的功率参考值，包括：
将所述充电站交流电源的电压方均根值、充电站中充电桩的功率输入至充电站中充电桩对应的下垂控制器，获取充电站中充电桩的功率参考值；
或者，将所述充电站交流电源的电压方均根值、充电站中充电桩的功率输入至充电站的下垂控制器，获取充电站的总功率参考值；
根据所述充电站中充电桩的功率以及所述充电站的总功率参考值确定充电站中充电桩的功率参考值。
进一步的，所述充电站中充电桩的功率参考值的计算式如下：
P ’ ref =P 0 -m(U N -U rms1 )
Q ’ ref =Q 0 -n(U N -U rms1 )
其中，P ’ ref 为充电站中充电桩的有功功率参考值，Q ’ ref 为充电站中充电桩的无功功率参考值，P 0 为充电站中充电桩的有功功率，Q 0 为充电站中充电桩的无功功率，m为充电站中充电桩的有功功率的下垂系数，n为充电站中充电桩的无功功率的下垂系数，U N 为充电站中充电桩的额定电压，U rms1 为充电站交流电源的电压方均根值。
进一步的，所述充电站中充电桩的功率参考值的计算式如下：
P ’ ref =P ” ref *P 0 /P total
Q ’ ref =Q ” ref *Q 0 /Q total
式中，P ’ ref 为充电站中充电桩的有功功率参考值，Q ’ ref 为充电站中充电桩的无功功率参考值，P total 和Q total 分别为充电站的总有功功率和总无功功率，P 0 为电站中充电桩的有功功率，Q 0 为电站中充电桩的无功功率，P ” ref 为充电站的总有功功率参考值，Q ” ref 为充电站的总无功功率参考值；
其中，按下式计算值P ” ref /Q ” ref ：
P ” ref =P total -m 1 (U N1 -U rms1 )
Q ” ref =Q total -n 1 (U N1 -U rms1 )
式中，U N1 为充电站的交流电源的额定电压，U rms1 为充电站交流电源的电压方均根值，m 1 为充电站的有功功率的下垂系数，n 1 为充电站的无功功率的下垂系数。
进一步的，所述根据所述充电桩/充电站中充电桩的功率参考值确定充电桩/充电站中充电桩电源变换器的d/q轴调制信号，包括：
将所述充电桩/充电站中充电桩的功率参考值输入至限幅控制器，获取限幅后的充电桩/充电站中充电桩的功率参考值；
将所述限幅后的充电桩/充电站中充电桩的功率参考值与充电桩/充电站中充电桩的功率的差值输入至外环PI控制器，获取d/q轴的电流分量参考值；
将所述d/q轴的电流分量参考值与充电桩/充电站中充电桩的d/q轴的电流分量的差值输入至内环PI控制器，并对充电桩/充电站中充电桩的d/q轴间的电流耦合干扰进行解耦控制，获取充电桩/充电站中充电桩电源变换器的d/q轴调制信号。
进一步的，所述基于所述充电桩/充电站中充电桩电源变换器的d/q轴调制信号以及充电桩/充电站中充电桩的电压相位获取用于控制充电桩/充电站中充电桩电源变换器的脉冲信号，包括：
将所述充电桩/充电站中充电桩电源变换器的d/q轴调制信号以及充电桩/充电站中充电桩的电压相位输入至脉冲调制信号发生器，获取用于控制充电桩/充电站中充电桩电源变换器的脉冲信号。
本发明提供一种充电桩/充电站的电压稳定的控制系统，其改进之处在于，所述系统包括：
依次连接的监测模块、分析模块以及控制模块，所述监测模块部署于充电桩内交流电源输入端与充电桩电源变换器之间，或者部署于充电站交流电源输入端与充电站内各充电桩电源变换器之间； 其中，所述监测模块，用于监测充电桩/充电站的电压信号；
所述分析模块，用于基于所述充电桩/充电站的电压信号确定所述充电桩/充电站的电压稳定性；
所述控制模块，用于当充电桩/充电站的电压不稳定时，基于所述充电桩/充电站的电压信号确定充电桩/充电站中充电桩的功率参考值。
优选的，该系统还包括：
确定模块，用于根据所述充电桩/充电站中充电桩的功率参考值确定充电桩/充电站中充电桩电源变换器的d/q轴调制信号；
信号模块，用于基于所述充电桩/充电站中充电桩电源变换器的d/q轴调制信号以及充电桩/充电站中充电桩的电压相位获取用于控制充电桩/充电站中充电桩电源变换器的脉冲信号；
应用模块，用于利用所述脉冲信号控制充电桩/充电站中充电桩电源变换器。
优选的，所述分析模块，包括：
第一获取单元，用于获取充电桩交流电源的电压瞬时值，根据所述充电桩交流电源的电压瞬时值确定充电桩交流电源的电压方均根值；
第一判断单元，用于若所述充电桩交流电源的电压方均根值在预设范围之内，则充电站的电压不稳定，否则充电站的电压稳定。
进一步的，所述控制模块，具体用于：
将所述充电桩交流电源的电压方均根值、充电桩的功率输入至下垂控制器，获取充电桩的功率参考值。
优选的，所述分析模块，包括：
第二获取单元，用于获取充电站交流电源的电压瞬时值，根据所述充电站交流电源的电压瞬时值确定充电站的交流电源的电压方均根值；
第二判断单元，用于若所述充电站交流电源的电压方均根值在预设范围之内，则充电站的电压不稳定，否则充电站的电压稳定。
进一步的，所述控制模块，具体用于：
将所述充电站交流电源的电压方均根值、充电站中充电桩的功率输入至充电站中充电桩对应的下垂控制器，获取充电站中充电桩的功率参考值；
或者，将所述充电站交流电源的电压方均根值、充电站中充电桩的功率输入至充电站的下垂控制器，获取充电站的总功率参考值；
根据所述充电站中充电桩的功率以及所述充电站的总功率参考值确定充电站中充电桩的功率参考值。
本发明提供一种充电桩，其改进之处在于，包括所述的电压稳定的控制系统。
本发明提供一种充电站，其改进之处在于，包括所述的电压稳定的控制系统。
与最接近的现有技术相比，本发明具有的有益效果：
本发明提供的技术方案中，监测充电桩/充电站的电压信号；基于所述充电桩/充电站的电压信号确定所述充电桩/充电站的电压稳定性；当充电桩/充电站的电压不稳定时，基于所述充电桩/充电站的电压信号确定充电桩/充电站中充电桩的功率参考值；本发明提供的技术方案主要解决了在充电桩/充电站的工作过程中电网电压出现电压短时变动的问题；根据所述充电桩/充电站中充电桩的功率参考值确定充电桩/充电站中充电桩电源变换器的d/q轴调制信号；基于所述充电桩/充电站中充电桩电源变换器的d/q轴调制信号以及充电桩/充电站中充电桩的电压相位获取用于控制充电桩/充电站中充电桩电源变换器的脉冲信号；利用所述脉冲信号控制充电桩/充电站中充电桩电源变换器；从另一方面来看，通过本方案解决电压实时控制的问题，不需要增加其他设备，降低了投资需求，同时提升了电网质量，对电动汽车影响时间短，电池损害小，用户的接受程度高，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明提供了一种充电桩/充电站的电压稳定的控制方法流程图；
图2是本发明提供了一种充电桩/充电站的电压稳定的控制系统结构图；
图3是本发明实施例3提供了充电桩内部的电压辅助支撑系统结构图；
图4是本发明实施例3提供了充电桩内部的逆变器的整体控制架构图；
图5是本发明实施例3提供了充电桩内部的电压控制结构图；
图6是本发明实施例4提供了充电站内充电桩的电压辅助支撑平台模式1的架构图；
图7是本发明实施例4提供了充电站内充电桩的功率参考值的获取模式1的结构图；
图8是本发明实施例4提供了充电站内充电桩的控制模式的结构图；
图9是本发明实施例5提供了充电站内充电桩的电压辅助支撑平台模式2的架构图；
图10是本发明实施例5提供了充电站内充电桩的功率参考值的获取模式2的结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
目前电动汽车对电网电压的贡献集中在稳态功率支撑层面，主要解决电压偏差等长时电压变动问题，方法多为上层电网集中优化，然后给电动汽车及充电设施下发指令的方式；考虑到电动汽车充电桩和电池具有快速、双向功率调节作用，针对短时电压变动等问题具备快速的本地控制能力，本发明提供了一种充电桩/充电站的电压稳定的控制方法，如图1所示，包括：
步骤101，监测充电桩/充电站的电压信号；
步骤102，基于充电桩/充电站的电压信号确定充电桩/充电站的电压稳定性；
步骤103，当充电桩/充电站的电压不稳定时，基于充电桩/充电站的电压信号确定充电桩/充电站中充电桩的功率参考值。
其中，该方法还包括：
步骤104，根据所述充电桩/充电站中充电桩的功率参考值确定充电桩/充电站中充电桩电源变换器的d/q轴调制信号；
步骤105，基于所述充电桩/充电站中充电桩电源变换器的d/q轴调制信号以及充电桩/充电站中充电桩的电压相位获取用于控制充电桩/充电站中充电桩电源变换器的脉冲信号；
步骤106，利用所述脉冲信号控制充电桩/充电站中充电桩电源变换器。
为了优化实现步骤102，本发明提供的实施例中，基于充电桩的电压信号确定充电桩的电压稳定性，包括：
获取充电桩交流电源的电压瞬时值，根据充电桩交流电源的电压瞬时值确定充电桩交流电源的电压方均根值；
若所述充电桩交流电源的电压方均根值在预设范围之内，则充电站的电压不稳定，否则充电站的电压稳定。
为了优化实现步骤103中基于所述充电桩的电压信号确定充电桩的功率参考值，包括：
将充电桩交流电源的电压方均根值、充电桩的功率输入至下垂控制器，获取充电桩的功率参考值。
在本发明提供的实施例中，充电桩的功率参考值的计算式如下：
P ’ ref =P 0 -m(U N -U rms )
Q ’ ref =Q 0 -n(U N -U rms )
其中，P ’ ref 为充电桩的有功功率参考值，Q ’ ref 为充电桩的无功功率参考值，P 0 为充电桩的有功功率，Q 0 为充电桩的无功功率，m为有功功率的下垂系数，n为无功功率的下垂系数，U N 为充电桩的额定电压，U rms 为充电桩交流电源的电压方均根值。
其中，充电桩交流电源的电压方均根值U rms 的计算式如下：
Figure 656475DEST_PATH_IMAGE001
或：
Figure 635933DEST_PATH_IMAGE002
其中，N为每周期的采样次数，u(i)为充电桩交流电源的第i次采样的电压瞬时值，k为被计算的窗口序号。
为了优化实现步骤102，本发明提供的另一实施例中，基于充电站的电压信号确定充电站的电压稳定性，包括：
获取充电站交流电源的电压瞬时值，根据所述充电站交流电源的电压瞬时值确定充电站的交流电源的电压方均根值；
若充电站交流电源的电压方均根值在预设范围之内，则充电站的电压不稳定，否则充电站的电压稳定。
为了优化实现步骤103中基于充电站的电压信号确定充电站中充电桩的功率参考值，包括：
将充电站交流电源的电压方均根值、充电站中充电桩的功率输入至充电站中充电桩对应的下垂控制器，获取充电站中充电桩的功率参考值；
或者，将充电站交流电源的电压方均根值、充电站中充电桩的功率输入至充电站的下垂控制器，获取充电站的总功率参考值；
根据充电站中充电桩的功率以及所述充电站的总功率参考值确定充电站中充电桩的功率参考值。
在本发明提供的另一实施例中，充电站中充电桩的功率参考值的计算式如下：
P ’ ref =P 0 -m(U N -U rms1 )
Q ’ ref =Q 0 -n(U N -U rms1 )
其中，P ’ ref 为充电站中充电桩的有功功率参考值，Q ’ ref 为充电站中充电桩的无功功率参考值，P 0 为充电站中充电桩的有功功率，Q 0 为充电站中充电桩的无功功率，m为充电站中充电桩的有功功率的下垂系数，n为充电站中充电桩的无功功率的下垂系数，U N 为充电站中充电桩的额定电压，U rms1 为充电站交流电源的电压方均根值。
在本发明提供的另一实施例中，充电站中充电桩的功率参考值的计算式如下：
P ’ ref =P ” ref *P 0 /P total
Q ’ ref =Q ” ref *Q 0 /Q total
式中，P ’ ref 为充电站中充电桩的有功功率参考值，Q ’ ref 为充电站中充电桩的无功功率参考值，P total 和Q total 分别为充电站的总有功功率和总无功功率，P 0 为电站中充电桩的有功功率，Q 0 为电站中充电桩的无功功率，P ” ref 为充电站的总有功功率参考值，Q ” ref 为充电站的总无功功率参考值；
其中，按下式计算值P ” ref /Q ” ref ：
P ” ref =P total -m 1 (U N1 -U rms1 )
Q ” ref =Q total -n 1 (U N1 -U rms1 )
式中，U N1 为充电站的交流电源的额定电压，U rms1 为充电站交流电源的电压方均根值，m 1 为充电站的有功功率的下垂系数，n 1 为充电站的无功功率的下垂系数。
其中，上述另一实施例中充电站的交流电源的电压方均根值U rms1 的计算式如下：
Figure 743566DEST_PATH_IMAGE003
或：
Figure 404354DEST_PATH_IMAGE004
其中，N为每周期的采样次数，u 1(i)为充电站的交流电源的第i次采样的电压瞬时值，k为被计算的窗口序号。
基于上述计算得到的充电桩/充电站中充电桩的功率参考值实现步骤104：
将充电桩/充电站中充电桩的功率参考值输入至限幅控制器，获取限幅后的充电桩/充电站中充电桩的功率参考值；
在本发明提供的实施例中，限幅后的充电桩/充电站中充电桩的有功功率参考值P ref 满足：
P ref min≤P ref ≤P ref max
其中，P ref max P ref min为限幅控制器的有功功率的上限值，P ref min为限幅控制器的有功功率的下限值；
限幅后的充电桩/充电站中充电桩的无功功率参考值Q ref 满足：
Q ref min≤Q ref ≤Q ref max
其中，Q ref max为限幅控制器的无功功率的上限值，Q ref min为限幅控制器的无功功率的下限值；
将限幅后的充电桩/充电站中充电桩的功率参考值与充电桩/充电站中充电桩的功率的差值输入至外环PI控制器，获取d/q轴的电流分量参考值；
将d/q轴的电流分量参考值与充电桩/充电站中充电桩的d/q轴的电流分量的差值输入至内环PI控制器，并对充电桩/充电站中充电桩的d/q轴间的电流耦合干扰进行解耦控制，获取充电桩/充电站中充电桩电源变换器的d/q轴调制信号。
在本发明提供的最优实施例中，为了实现步骤105，将充电桩/充电站中充电桩电源变换器的d/q轴调制信号以及充电桩/充电站中充电桩的电压相位输入至脉冲调制信号发生器，获取用于控制充电桩/充电站中充电桩电源变换器的脉冲信号。
进而，基于获取到的脉冲信号控制充电桩/充电站中充电桩电源变换器，最终实现步骤106。
实施例2
基于同一种发明构思，本发明提供一种充电桩/充电站的电压稳定的控制系统，如图2所示，包括：
依次连接的监测模块、分析模块以及控制模块，所述监测模块部署于充电桩内交流电源输入端与充电桩电源变换器之间，或者部署于充电站交流电源输入端与充电站内各充电桩电源变换器之间； 其中，监测模块，用于监测充电桩/充电站的电压信号；
分析模块，用于基于所述充电桩/充电站的电压信号确定充电桩/充电站的电压稳定性；
控制模块，用于当充电桩/充电站的电压不稳定时，基于充电桩/充电站的电压信号确定充电桩/充电站中充电桩的功率参考值。
在本发明的实施例中，控制模块部署于充电桩内交流电源输入端与充电桩电源变换器之间或者部署于分析模块和充电站内各充电桩电源变换器之间或者部署于充电桩内交流电源输入端与充电桩电源变换器之间以及部署于充电站内各充电桩。
在本发明的实施例中，该系统还包括：
确定模块，用于根据充电桩/充电站中充电桩的功率参考值确定充电桩/充电站中充电桩电源变换器的d/q轴调制信号；
信号模块，用于基于充电桩/充电站中充电桩电源变换器的d/q轴调制信号以及充电桩/充电站中充电桩的电压相位获取用于控制充电桩/充电站中充电桩电源变换器的脉冲信号；
应用模块，用于利用脉冲信号控制充电桩/充电站中充电桩电源变换器。
优选的，分析模块，包括：
第一获取模块，用于获取充电桩交流电源的电压瞬时值，根据所述充电桩交流电源的电压瞬时值确定充电桩交流电源的电压方均根值；
第一判断单元，用于若所述充电桩交流电源的电压方均根值在预设范围之内，则充电站的电压不稳定，否则充电站的电压稳定。
优选的，控制模块，具体用于：
将所述充电桩交流电源的电压方均根值、充电桩的功率输入至下垂控制器，获取充电桩的功率参考值。
为了进一步完善上述系统，充电桩的功率参考值的计算式如下：
P ’ ref =P 0 -m(U N -U rms )
Q ’ ref =Q 0 -n(U N -U rms )
其中，P ’ ref 为充电桩的有功功率参考值，Q ’ ref 为充电桩的无功功率参考值，P 0 为充电桩的有功功率，Q 0 为充电桩的无功功率，m为有功功率的下垂系数，n为无功功率的下垂系数，U N 为充电桩的额定电压，U rms 为充电桩交流电源的电压方均根值。
优选的，分析模块，包括：
第二获取单元，用于获取充电站交流电源的电压瞬时值，根据所述充电站交流电源的电压瞬时值确定充电站的交流电源的电压方均根值；
第二判断单元，用于若所述充电站交流电源的电压方均根值在预设范围之内，则充电站的电压不稳定，否则充电站的电压稳定。
优选的控制模块，具体用于：
将所述充电站交流电源的电压方均根值、充电站中充电桩的功率输入至充电站中充电桩对应的下垂控制器，获取充电站中充电桩的功率参考值；
或者，将所述充电站交流电源的电压方均根值、充电站中充电桩的功率输入至充电站的下垂控制器，获取充电站的总功率参考值；
根据所述充电站中充电桩的功率以及所述充电站的总功率参考值确定充电站中充电桩的功率参考值。
为了进一步完善上述系统，充电站中充电桩的功率参考值的计算式如下：
P ’ ref =P 0 -m(U N -U rms1 )
Q ’ ref =Q 0 -n(U N -U rms1 )
其中，P ’ ref 为充电站中充电桩的有功功率参考值，Q ’ ref 为充电站中充电桩的无功功率参考值，P 0 为充电站中充电桩的有功功率，Q 0 为充电站中充电桩的无功功率，m为充电站中充电桩的有功功率的下垂系数，n为充电站中充电桩的无功功率的下垂系数，U N 为充电站中充电桩的额定电压，U rms1 为充电站交流电源的电压方均根值。
为了进一步完善上述系统，充电站中充电桩的功率参考值的计算式如下：
P ’ ref =P ” ref *P 0 /P total
Q ’ ref =Q ” ref *Q 0 /Q total
式中，P ’ ref 为充电站中充电桩的有功功率参考值，Q ’ ref 为充电站中充电桩的无功功率参考值，P total 和Q total 分别为充电站的总有功功率和总无功功率，P 0 为电站中充电桩的有功功率，Q 0 为电站中充电桩的无功功率，P ” ref 为充电站的总有功功率参考值，Q ” ref 为充电站的总无功功率参考值；
其中，按下式计算值P ” ref /Q ” ref ：
P ” ref =P total -m 1 (U N1 -U rms1 )
Q ” ref =Q total -n 1 (U N1 -U rms1 )
式中，U N1 为充电站的交流电源的额定电压，U rms1 为充电站交流电源的电压方均根值，m 1 为充电站的有功功率的下垂系数，n 1 为充电站的无功功率的下垂系数。
为了进一步完善上述系统，确定模块，包括：
输入单元，用于将所述充电桩/充电站中充电桩的功率参考值输入至限幅控制器，获取限幅后的充电桩/充电站中充电桩的功率参考值；
获取单元，用于将所述限幅后的充电桩/充电站中充电桩的功率参考值与充电桩/充电站中充电桩的功率的差值输入至外环PI控制器，获取d/q轴的电流分量参考值；
处理单元，用于将所述d/q轴的电流分量参考值与充电桩/充电站中充电桩的d/q轴的电流分量的差值输入至内环PI控制器，并对充电桩/充电站中充电桩的d/q轴间的电流耦合干扰进行解耦控制，获取充电桩/充电站中充电桩电源变换器的d/q轴调制信号。
为了进一步完善上述系统，信号模块，具体用于：
将所述充电桩/充电站中充电桩电源变换器的d/q轴调制信号以及充电桩/充电站中充电桩的电压相位输入至脉冲调制信号发生器，获取用于控制充电桩/充电站中充电桩电源变换器的脉冲信号。
本实施例还提供一种充电桩，包括上述的电压稳定的控制系统。
本实施例还提供一种充电站，包括上述的电压稳定的控制系统。
实施例3
本实施例提供一种充电桩的电压稳定的控制系统，本实施例基于实施例2中提到的模块，提供具体布局的形式：
具体如图3所示，为本实施例提供的充电桩内部的电压辅助支撑系统架构图，包括依次连接的监测模块、分析模块以及控制模块；监测模块部署于充电桩内交流电源输入端与充电桩电源变换器之间。将三个模块所需的电气连接点安装在交流输入端和电源变换器之间，通过监测模块内部包含的频率检测器、电压互感器和电流互感器监测交流端的频率、电压和电流；根据监测模块采集的交流端的频率、电压和电流按照本技术方案提供的充电桩交流电源的电压方均根值的计算公式获取本实施例的充电桩交流电源的电压方均根值；若充电桩交流电源的电压方均根值满足下述的波动范围：
当交流电源的电压方均根值U rms <0.1p.u.时，电压出现中断，0.1p.u.≤U rms ≤0.9p.u.时，电压出现暂降，当1.1p.u.≤U rms ≤1.8p.u.时，电压出现暂升；
则启动电压辅助支撑系统中的控制模块：即当充电桩的电网电压出现短时变动时，执行本发明实施例的一种充电桩/充电站的电压稳定的控制方法，具体包括：
如图4为本实施例提供的充电桩逆变器的整体控制架构图，在充电桩的交流输入端测量出电压和电流的采样瞬时值后，一方面进行电压和功率的计算，将结果输入到下垂控制器中，经过d轴和q轴的解耦控制，生成d轴和q轴的调制信号；另一方面输入到PLL锁相环中得到电压相位，并将d轴和q轴的调制信号三者合成得到调制脉冲信号，控制逆变器的输出；
为了更加清晰的说明本实施例的实施方式，本实施例提供了如图5所示的充电桩的控制模块内部结构图，其具体控制流程包括：
本实施例选取本发明技术方案中如下计算方法实现步骤101：将所述充电桩交流电源的电压方均根值、充电桩的有功功率和无功功率输入至下垂控制器，获取充电桩的有功功率参考值和无功功率参考值；
其中，按下式确定充电桩的有功功率参考值P ’ ref ：
P ’ ref =P 0 -m(U N -U rms )
按下式确定充电桩的无功功率参考值Q ’ ref ：
Q ’ ref =Q 0 -n(U N -U rms )
其中，P ’ ref 为充电桩的有功功率参考值，Q ’ ref 为充电桩的无功功率参考值，P 0 为充电桩的有功功率，Q 0 为充电桩的无功功率，m为有功功率的下垂系数，n为无功功率的下垂系数，U N 为充电桩的额定电压，U rms 为充电桩交流电源的电压方均根值；
其中，充电桩交流电源的电压方均根值U rms 的计算式如下：
Figure 546623DEST_PATH_IMAGE005
或：
Figure 637594DEST_PATH_IMAGE006
其中，N为每周期的采样次数，u(i)为充电桩交流电源的第i次采样的电压瞬时值，k为被计算的窗口序号。
而后，将充电桩的有功功率参考值和无功功率参考值分别输入至限幅控制器，获取限幅后的充电桩的有功功率参考值和限幅后的充电桩的无功功率参考值；
将限幅后的充电桩的有功功率参考值与充电桩的有功功率的差值以及限幅后的充电桩的无功功率参考值与充电桩的无功功率的差值分别输入至外环PI控制器，获取d/q轴的电流分量参考值；
将d/q轴的电流分量参考值与充电桩的d/q轴的电流分量的差值分别输入至内环PI控制器，并对充电桩的d轴和q轴间的电流耦合干扰进行解耦控制，获取充电桩电源变换器的d/q轴调制信号。
将充电桩电源变换器的d/q轴调制信号以及充电桩的电压相位输入至PWM信号发生器，获取用于控制充电桩电源变换器的脉冲信号Pulse。
实施例4
本实施例提供一种充电站的电压稳定的控制系统，本实施例基于实施例2中提到的模块，提供具体布局的形式：
具体如图6所示，为充电站电压辅助支撑平台模式1的架构图：该充电站的交流电源连接有若干个充电桩，利用充电站实现本地集控的优势实现对各充电桩的控制；该平台还包含部署于在充电站交流电源输入端与充电站内各充电桩电源变换器之间的监测模块和分析模块以及配置在各个充电桩的控制模块构成；监测模块负责监测充电站交流电源的频率、电压、电流；分析模块根据监测模块所获得的频率、电压或电流结果进行计算和分析，采用充电站交流电源的电压方均根值进行短时电压变动计算；集控中心将分析模块计算得到的电压方均根值以光纤或无线方式传输给各充电桩内配置的控制模块。
为了更加清晰的说明本实施例的实施方式，本实施例提供了如图7所示的充电站内充电桩的功率参考值的获取模式1的结构图，其具体控制流程包括：
本实施例选取本发明技术方案中如下计算方法实现步骤101：将所述各充电桩所属充电站的交流电源的电压方均根值、各充电桩的有功功率和无功功率输入至各充电桩对应的下垂控制器，获取各充电桩的有功功率参考值和无功功率参考值；
其中，按下式确定充电桩的有功功率参考值P ’ ref ：
P ’ ref =P 0 -m(U N -U rms1 )
按下式确定充电桩的无功功率参考值Q ’ ref ：
Q ’ ref =Q 0 -n(U N -U rms1 )
其中，P ’ ref 为充电站中充电桩的有功功率参考值，Q ’ ref 为充电站中充电桩的无功功率参考值，P 0 为充电站中充电桩的有功功率，Q 0 为充电站中充电桩的无功功率，m为充电站中充电桩的有功功率的下垂系数，n为充电站中充电桩的无功功率的下垂系数，U N 为充电站中充电桩的额定电压，U rms1 为充电站交流电源的电压方均根值；
进一步的，在其之前，本实施例首先按下式确定充电桩所属充电站的交流电源的电压方均根值U rms1 ：
Figure 232524DEST_PATH_IMAGE007
或：
Figure 697003DEST_PATH_IMAGE008
其中，N为每周期的采样次数，u 1(i)为充电站的交流电源的第i次采样的电压瞬时值，k为被计算的窗口序号；
而后，将充电站内各充电桩的有功功率参考值和和无功功率参考值分别输入至各自的限幅控制器，获取限幅后的各充电桩的有功功率参考值和限幅后的各充电桩的无功功率参考值；
为了便于对本实施例后续的具体实现流程的说明，本实施例还提供了充电站内充电桩的控制模块结构图，如图8所示：将限幅后的各充电桩的有功功率参考值与各充电桩的有功功率的差值以及限幅后的各充电桩的无功功率参考值与各充电桩的无功功率的差值分别输入至外环PI控制器，获取各充电桩的d/q轴的电流分量参考值；
将各充电桩的d/q轴的电流分量参考值与各充电桩的d/q轴的电流分量的差值分别输入至各自的内环PI控制器，并对各充电桩的d轴和q轴间的电流耦合干扰进行解耦控制，获取各充电桩电源变换器的d/q轴调制信号。
将各充电桩电源变换器的d/q轴调制信号以及各充电桩的电压相位输入至PWM信号发生器，获取用于控制各充电桩电源变换器的脉冲信号Pulse。
实施例5
本实施例提供一种充电站的电压稳定的控制系统，本实施例基于实施例2中提到的模块，提供具体布局的形式：
具体如图9所示，为充电站电压辅助支撑平台模式2的架构图：该平台的充电站的交流电源并列连接若干个充电桩，该平台还包含配置在充电站交流电源输入端与充电站内各充电桩电源变换器之间的监测模块、分析模块和控制模块，以及配置在各充电桩的分控制模块构成；监测模块和分析模块功能与本发明的实施例4提供的相同；集控中心将分析模块计算得到的充电站的交流电源的电压方均根值直接输入到集控中心的控制模块中，得到充电站内各充电桩功率参考值，以光纤或无线方式传输给各充电桩内的分控制模块。
为了更加清晰的说明本实施例的实施方式，本实施例提供了如图10所示的充电站内充电桩的功率参考值的获取模式2的结构图，其具体控制流程包括：
本实施例选取本发明技术方案中如下计算方法实现步骤101：根据所述各充电桩的有功功率和无功功率以及各充电桩所属充电站的总有功功率参考值和总无功功率参考值确定各充电桩的有功功率参考值和无功功率参考值，包括：
获取各充电桩的有功功率和无功功率分别占所述各充电桩所属充电站的总有功功率的比重和总无功功率的比重；
将各充电桩所属充电站的总有功功率的比重和总无功功率的比重分别与各充电桩所属充电站的总有功功率参考值和总无功功率参考值进行相乘，获取各充电桩所属充电站的总有功功率参考值和总无功功率参考值；
具体实现包括：
将充电站的总功率经过功率分配控制器，按下式确定P ’ ref ：
P ’ ref =P ” ref *P 0 /P total
按下式确定Q ’ ref ：
Q ’ ref =Q ” ref *Q 0 /Q total
式中，P ’ ref 为充电站中充电桩的有功功率参考值，Q ’ ref 为充电站中充电桩的无功功率参考值，P total 和Q total 分别为充电站的总有功功率和总无功功率，P 0 为电站中充电桩的有功功率，Q 0 为电站中充电桩的无功功率，P ” ref 为充电站的总有功功率参考值，Q ” ref 为充电站的总无功功率参考值。
为了优化本实施例实现步骤101的计算方法，在其之前，将充电站交流电源的额定电压和电压方均根值以及充电站的功率输入至总的下垂控制器，并按下式确定P ” ref ：
P ” ref =P total -m 1 (U N1 -U rms1 )
按下式确定Q ” ref ：
Q ” ref =Q total -n 1 (U N1 -U rms1 )
式中，U N1 为充电站的交流电源的额定电压，U rms1 为充电站交流电源的电压方均根值，m 1 为充电站的有功功率的下垂系数，n 1 为充电站的无功功率的下垂系数；其中，充电桩所属充电站的交流电源的电压方均根值的计算方式和本发明提供的实施例4相同；
而后，将充电站内各充电桩的有功功率参考值和和无功功率参考值分别输入至各自的限幅控制器，获取限幅后的各充电桩的有功功率参考值和限幅后的各充电桩的无功功率参考值；
本实施例后续的实现流程和本发明提供的实施例4相同，具体流程如下：
将限幅后的各充电桩的有功功率参考值与各充电桩的有功功率的差值以及限幅后的各充电桩的无功功率参考值与各充电桩的无功功率的差值分别输入至外环PI控制器，获取各充电桩的d/q轴的电流分量参考值；
将各充电桩的d/q轴的电流分量参考值与各充电桩的d/q轴的电流分量的差值分别输入至各自的内环PI控制器，并对各充电桩的d轴和q轴间的电流耦合干扰进行解耦控制，获取各充电桩电源变换器的d/q轴调制信号。
将各充电桩电源变换器的d/q轴调制信号以及各充电桩的电压相位输入至PWM信号发生器，获取用于控制各充电桩电源变换器的脉冲信号Pulse。
另外，本发明提供的所有实施例涉及到的具体判断阈值以及控制策略均可根据实际情况进行相应的调整，并不局限于此。
值得注意的是，本发明提供的技术方案中分析模块中用于表征短时电压变动的指标，涉及到的计算公式分别为半周波刷新电压方均根值和每周波刷新电压方均根值，此计算方法不唯一可根据实际情况选择合适的计算方式；充电桩的电压稳定的控制系统中的三个模监测模块、获取模块、控制模块可以在数量上和名称进行改动，未对本技术方案的修改均在本发明的保护范围之内；在计算单个充电桩功率参考值时，本方案采用的是下垂控制和限幅控制结合的方法，这个方法也可根据实际情况选取具有相同功能的元件进行替代；在充电站集控中心内控制模块中的各充电桩功率参考值计算采用模式2时，其中的功率分配控制器的分配方法，本专利提出的分配方法可根据实际情况选择，并不局限于本发明所提供的方法。
综上所述，本发明提供的技术方案，采用充电桩或充电站作为能源互联网中重要组成部分，在其单向充电模块基础上配置监测、分析和控制装置，利用电动汽车电池快速充放电特性，解决电网中短时电压变动的问题，还具有以下效益：
降低用地及投资需求：传统解决方法为在电网中增加动态电压恢复器等治理设备，该类设备本质上就是带有储能装置（系统）的串联补偿装置，有补偿无功功率和有功功率的能力；专门配置这类设备需要一定用地及投资，且短时电压问题发生并不频繁，固定的投资存在使用率低、经济性差的问题，而电动汽车作为一种快速发展的移动储能设备，如果通过充电桩和充电站的模块改造，在发生短时电压变动问题时，其电池作为临时资源进行辅助支撑，与电网专门配置治理设备相比，可降低投资费用；
提升电能质量：各种非线性负载和不平衡负载（如大功率变流、变频调速装置，轧钢机、电弧炉、电气化铁道等）冲击着供电电网，给电网的电能质量提出了各种暂态扰动问题；另一方面，广泛应用的电力电子设备及信息用电设备（如精细加工、计算机等），对供电质量的敏感程度越来越高，对电能质量提出了更全面的要求，有些敏感的信息用电设备甚至不能容许几个周波的电压暂降，因此本专利提出的利用充电桩和充电站解决短时电压变动问题的解决方案，具有广阔应用前景；
促进电动汽车辅助服务市场发展：首次将车网互动充电桩资源正式纳入调峰辅助服务市场并结算；通过V2G充电桩，电动汽车由单一充电拓展到以充放电两种形态参与电网实时调控和调峰辅助服务；电动汽车辅助服务市场的正式建立，标志着电动汽车作为一种移动式储能资源，逐步得到市场的重视和认可；利用这种资源解决电压实时控制的问题，对电动汽车影响时间短、电池损害小，用户的可接受程度高，可以作为电动汽车辅助服务市场发展的先行军。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (19)

1.一种充电桩/充电站的电压稳定的控制方法，其特征在于，包括：
监测充电桩/充电站的电压信号；
基于所述充电桩/充电站的电压信号确定所述充电桩/充电站的电压稳定性；
当充电桩/充电站的电压不稳定时，基于所述充电桩/充电站的电压信号确定充电桩/充电站中充电桩的功率参考值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
根据所述充电桩/充电站中充电桩的功率参考值确定充电桩/充电站中充电桩电源变换器的d/q轴调制信号；
基于所述充电桩/充电站中充电桩电源变换器的d/q轴调制信号以及充电桩/充电站中充电桩的电压相位获取用于控制充电桩/充电站中充电桩电源变换器的脉冲信号；
利用所述脉冲信号控制充电桩/充电站中充电桩电源变换器。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于充电桩的电压信号确定所述充电桩的电压稳定性，包括：
获取充电桩交流电源的电压瞬时值，根据所述充电桩交流电源的电压瞬时值确定充电桩交流电源的电压方均根值；
若所述充电桩交流电源的电压方均根值在预设范围之内，则充电站的电压不稳定，否则充电站的电压稳定。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，基于充电桩的电压信号确定充电桩的功率参考值，包括：
将所述充电桩交流电源的电压方均根值、充电桩的功率输入至下垂控制器，获取充电桩的功率参考值。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述充电桩的功率参考值的计算式如下：
P ’ ref =P 0 -m(U N -U rms )
Q ’ ref =Q 0 -n(U N -U rms )
其中，P ’ ref 为充电桩的有功功率参考值，Q ’ ref 为充电桩的无功功率参考值，P 0 为充电桩的有功功率，Q 0 为充电桩的无功功率，m为有功功率的下垂系数，n为无功功率的下垂系数，U N 为充电桩的额定电压，U rms 为充电桩交流电源的电压方均根值。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于充电站的电压信号确定所述充电站的电压稳定性，包括：
获取充电站交流电源的电压瞬时值，根据所述充电站交流电源的电压瞬时值确定充电站的交流电源的电压方均根值；
若所述充电站交流电源的电压方均根值在预设范围之内，则充电站的电压不稳定，否则充电站的电压稳定。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，基于充电站的电压信号确定充电站中充电桩的功率参考值，包括：
将所述充电站交流电源的电压方均根值、充电站中充电桩的功率输入至充电站中充电桩对应的下垂控制器，获取充电站中充电桩的功率参考值；
或者，将所述充电站交流电源的电压方均根值、充电站中充电桩的功率输入至充电站的下垂控制器，获取充电站的总功率参考值；
根据所述充电站中充电桩的功率以及所述充电站的总功率参考值确定充电站中充电桩的功率参考值。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述充电站中充电桩的功率参考值的计算式如下：
P ’ ref =P 0 -m(U N -U rms1 )
Q ’ ref =Q 0 -n(U N -U rms1 )
其中，P ’ ref 为充电站中充电桩的有功功率参考值，Q ’ ref 为充电站中充电桩的无功功率参考值，P 0 为充电站中充电桩的有功功率，Q 0 为充电站中充电桩的无功功率，m为充电站中充电桩的有功功率的下垂系数，n为充电站中充电桩的无功功率的下垂系数，U N 为充电站中充电桩的额定电压，U rms1 为充电站交流电源的电压方均根值。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述充电站中充电桩的功率参考值的计算式如下：
P ’ ref =P ” ref *P 0 /P total
Q ’ ref =Q ” ref *Q 0 /Q total
式中，P ’ ref 为充电站中充电桩的有功功率参考值，Q ’ ref 为充电站中充电桩的无功功率参考值，P total 和Q total 分别为充电站的总有功功率和总无功功率，P 0 为电站中充电桩的有功功率，Q 0 为电站中充电桩的无功功率，P ” ref 为充电站的总有功功率参考值，Q ” ref 为充电站的总无功功率参考值；
其中，按下式计算值P ” ref /Q ” ref ：
P ” ref =P total -m 1 (U N1 -U rms1 )
Q ” ref =Q total -n 1 (U N1 -U rms1 )
式中，U N1 为充电站的交流电源的额定电压，U rms1 为充电站交流电源的电压方均根值，m 1 为充电站的有功功率的下垂系数，n 1 为充电站的无功功率的下垂系数。
10.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述充电桩/充电站中充电桩的功率参考值确定充电桩/充电站中充电桩电源变换器的d/q轴调制信号，包括：
将所述充电桩/充电站中充电桩的功率参考值输入至限幅控制器，获取限幅后的充电桩/充电站中充电桩的功率参考值；
将所述限幅后的充电桩/充电站中充电桩的功率参考值与充电桩/充电站中充电桩的功率的差值输入至外环PI控制器，获取d/q轴的电流分量参考值；
将所述d/q轴的电流分量参考值与充电桩/充电站中充电桩的d/q轴的电流分量的差值输入至内环PI控制器，并对充电桩/充电站中充电桩的d/q轴间的电流耦合干扰进行解耦控制，获取充电桩/充电站中充电桩电源变换器的d/q轴调制信号。
11.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述充电桩/充电站中充电桩电源变换器的d/q轴调制信号以及充电桩/充电站中充电桩的电压相位获取用于控制充电桩/充电站中充电桩电源变换器的脉冲信号，包括：
将所述充电桩/充电站中充电桩电源变换器的d/q轴调制信号以及充电桩/充电站中充电桩的电压相位输入至脉冲调制信号发生器，获取用于控制充电桩/充电站中充电桩电源变换器的脉冲信号。
12.一种充电桩/充电站的电压稳定的控制系统，其特征在于，所述系统包括：
依次连接的监测模块、分析模块以及控制模块，所述监测模块部署于充电桩内交流电源输入端与充电桩电源变换器之间，或者部署于充电站交流电源输入端与充电站内各充电桩电源变换器之间； 其中，所述监测模块，用于监测充电桩/充电站的电压信号；
所述分析模块，用于基于所述充电桩/充电站的电压信号确定所述充电桩/充电站的电压稳定性；
所述控制模块，用于当充电桩/充电站的电压不稳定时，基于所述充电桩/充电站的电压信号确定充电桩/充电站中充电桩的功率参考值。
13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，还包括：
确定模块，用于根据所述充电桩/充电站中充电桩的功率参考值确定充电桩/充电站中充电桩电源变换器的d/q轴调制信号；
信号模块，用于基于所述充电桩/充电站中充电桩电源变换器的d/q轴调制信号以及充电桩/充电站中充电桩的电压相位获取用于控制充电桩/充电站中充电桩电源变换器的脉冲信号；
应用模块，用于利用所述脉冲信号控制充电桩/充电站中充电桩电源变换器。
14.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述分析模块，包括：
第一获取单元，用于获取充电桩交流电源的电压瞬时值，根据所述充电桩交流电源的电压瞬时值确定充电桩交流电源的电压方均根值；
第一判断单元，用于若所述充电桩交流电源的电压方均根值在预设范围之内，则充电站的电压不稳定，否则充电站的电压稳定。
15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述控制模块，具体用于：
将所述充电桩交流电源的电压方均根值、充电桩的功率输入至下垂控制器，获取充电桩的功率参考值。
16.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述分析模块，包括：
第二获取单元，用于获取充电站交流电源的电压瞬时值，根据所述充电站交流电源的电压瞬时值确定充电站的交流电源的电压方均根值；
第二判断单元，用于若所述充电站交流电源的电压方均根值在预设范围之内，则充电站的电压不稳定，否则充电站的电压稳定。
17.如权利要求16所述的系统，其特征在于，所述控制模块，具体用于：
将所述充电站交流电源的电压方均根值、充电站中充电桩的功率输入至充电站中充电桩对应的下垂控制器，获取充电站中充电桩的功率参考值；
或者，将所述充电站交流电源的电压方均根值、充电站中充电桩的功率输入至充电站的下垂控制器，获取充电站的总功率参考值；
根据所述充电站中充电桩的功率以及所述充电站的总功率参考值确定充电站中充电桩的功率参考值。
18.一种充电桩，其特征在于，包括权利要求12-15任一项所述的电压稳定的控制系统。
19.一种充电站，其特征在于，包括权利要求12、13、16或17任一项所述的电压稳定的控制系统。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113580989A (zh) * 2021-09-29 2021-11-02 四川智多鑫新能源有限公司 一种新能源电动汽车超充系统及控制方法
CN115313448A (zh) * 2022-07-12 2022-11-08 国网河北省电力有限公司营销服务中心 一种电动汽车柔性充放电控制方法及系统
CN116424138A (zh) * 2023-05-11 2023-07-14 淘电（佛山）物联网信息技术有限公司 基于物联网充电桩的供电控制方法、装置、设备及介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080067974A1 (en) * 2006-09-18 2008-03-20 Byd Company Limited Electric Car Charging Systems
CN105871242A (zh) * 2016-04-13 2016-08-17 电子科技大学 单相双向变流器控制系统
CN106253285A (zh) * 2016-10-12 2016-12-21 北京新能源汽车股份有限公司 一种车载双向充电机、电动汽车及电网谐波补偿方法
CN208290994U (zh) * 2018-03-27 2018-12-28 西安特锐德智能充电科技有限公司 一种交流充电桩
CN109638843A (zh) * 2019-01-21 2019-04-16 东南大学 一种能量路由器充电桩统一协调控制方法
CN111817412A (zh) * 2020-05-23 2020-10-23 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种基于串联数字化稳压器的中高压充电系统控制方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080067974A1 (en) * 2006-09-18 2008-03-20 Byd Company Limited Electric Car Charging Systems
CN105871242A (zh) * 2016-04-13 2016-08-17 电子科技大学 单相双向变流器控制系统
CN106253285A (zh) * 2016-10-12 2016-12-21 北京新能源汽车股份有限公司 一种车载双向充电机、电动汽车及电网谐波补偿方法
CN208290994U (zh) * 2018-03-27 2018-12-28 西安特锐德智能充电科技有限公司 一种交流充电桩
CN109638843A (zh) * 2019-01-21 2019-04-16 东南大学 一种能量路由器充电桩统一协调控制方法
CN111817412A (zh) * 2020-05-23 2020-10-23 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种基于串联数字化稳压器的中高压充电系统控制方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113580989A (zh) * 2021-09-29 2021-11-02 四川智多鑫新能源有限公司 一种新能源电动汽车超充系统及控制方法
CN113580989B (zh) * 2021-09-29 2021-12-07 四川智多鑫新能源有限公司 一种新能源电动汽车超充系统及控制方法
CN115313448A (zh) * 2022-07-12 2022-11-08 国网河北省电力有限公司营销服务中心 一种电动汽车柔性充放电控制方法及系统
CN115313448B (zh) * 2022-07-12 2024-05-07 国网河北省电力有限公司营销服务中心 一种电动汽车柔性充放电控制方法及系统
CN116424138A (zh) * 2023-05-11 2023-07-14 淘电（佛山）物联网信息技术有限公司 基于物联网充电桩的供电控制方法、装置、设备及介质
CN116424138B (zh) * 2023-05-11 2023-11-03 淘电（佛山）物联网信息技术有限公司 基于物联网充电桩的供电控制方法、装置、设备及介质

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