一種電動(dòng)汽車負(fù)荷裕度仿真控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)汽車負(fù)荷裕度仿真控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前社會(huì)對(duì)環(huán)境污染治理、節(jié)能減排及可持續(xù)性發(fā)展愈加為社會(huì)所重視，國(guó)家對(duì)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)寄予高度期望，不斷出臺(tái)利好的政策推動(dòng)電動(dòng)汽車的進(jìn)步和普及。電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)也在不斷發(fā)展和完善，電動(dòng)汽車的發(fā)展前景非常廣闊，電動(dòng)汽車也將逐步實(shí)現(xiàn)普及。但隨著電動(dòng)汽車的大規(guī)模發(fā)展也將會(huì)發(fā)生電動(dòng)汽車密集充電的和無(wú)序充電的情況，在此情況下區(qū)域充電負(fù)荷沖擊大，負(fù)荷密度在地理上分布不均衡，對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行的問(wèn)題也會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)。無(wú)序的電動(dòng)汽車充電負(fù)荷對(duì)供電區(qū)域的變電站穩(wěn)定運(yùn)行有很大影響，變電站系統(tǒng)為保證安全穩(wěn)定運(yùn)行會(huì)保留一定的負(fù)荷裕度，以此評(píng)估變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行狀況，做出應(yīng)急處理預(yù)案。負(fù)荷裕度評(píng)估和控制技術(shù)也在不斷發(fā)展和完善。目前電動(dòng)汽車還未大規(guī)模接入電網(wǎng)，因此電動(dòng)汽車充電負(fù)荷對(duì)電網(wǎng)安全影響的研究依然是停留在理論基礎(chǔ)階段。真實(shí)模擬電動(dòng)汽車充電負(fù)荷的影響和實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車負(fù)荷的動(dòng)態(tài)控制存在很多實(shí)際困難，既要考慮電網(wǎng)的安全因素，政策和管理的難度，也要考慮實(shí)驗(yàn)條件可行性，經(jīng)濟(jì)成本的考慮，此過(guò)程是非常耗時(shí)耗力。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種電動(dòng)汽車負(fù)荷裕度仿真控制裝置。
[0004]解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下:
[0005]—種電動(dòng)汽車負(fù)荷裕度仿真控制裝置，其特征在于:所述的電動(dòng)汽車負(fù)荷裕度仿真控制裝置包括變電站供電仿真單元、電動(dòng)汽車充電仿真單元和負(fù)荷裕度檢測(cè)單元;所述變電站供電仿真單元能夠輸出模擬變電站在負(fù)荷裕度充足、不足和嚴(yán)重不足三種運(yùn)行狀態(tài)下的供電波形信號(hào)，所述電動(dòng)汽車充電仿真單元能夠受外部指令控制模擬多種電動(dòng)汽車充電負(fù)載，所述變電站供電仿真單元輸出的供電波形信號(hào)向所述電動(dòng)汽車充電仿真單元所模擬的電動(dòng)汽車充電負(fù)載供電，所述負(fù)荷裕度檢測(cè)單元檢測(cè)所述變電站供電仿真單元和電動(dòng)汽車充電仿真單元所組成的電力系統(tǒng)的負(fù)荷裕度并儲(chǔ)存。
[0006]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的變電站供電仿真單元包括仿真模式切換開關(guān)、信號(hào)發(fā)生器和策略庫(kù);所述策略庫(kù)設(shè)置有變電站在負(fù)荷裕度充足、不足和嚴(yán)重不足三種運(yùn)行狀態(tài)下的電壓、電流、有功、無(wú)功及相角數(shù)據(jù)，所述仿真模式切換開關(guān)具有三種開關(guān)切換狀態(tài)，所述信號(hào)發(fā)生器的控制端連接所述仿真模式切換開關(guān)、輸入端連接所述策略庫(kù)、輸出端為所述變電站供電仿真單元的輸出端，所述信號(hào)發(fā)生器分別在仿真模式切換開關(guān)的三種開關(guān)狀態(tài)下加載所述策略庫(kù)中相應(yīng)的變電站運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)并生成輸出所述模擬變電站在負(fù)荷裕度充足、不足和嚴(yán)重不足三種運(yùn)行狀態(tài)下的供電波形信號(hào)。
[0007]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的電動(dòng)汽車充電仿真單元包括控制器組、交流接觸器組和負(fù)載組;所述負(fù)載組設(shè)有至少兩個(gè)用于電動(dòng)汽車充電負(fù)載的負(fù)載設(shè)備，所述交流接觸器組對(duì)應(yīng)每一個(gè)所述負(fù)載組的負(fù)載設(shè)備設(shè)有一個(gè)交流接觸器，每一個(gè)所述交流接觸器的輸入端均連接所述變電站供電仿真單元的輸出端、輸出端連接對(duì)應(yīng)負(fù)載設(shè)備的供電端，所述控制器組對(duì)應(yīng)所述交流接觸器組的每一個(gè)交流接觸器設(shè)有開關(guān)控制輸出端，所述控制器組的每一個(gè)開關(guān)控制輸出端連接對(duì)應(yīng)交流接觸器的控制端，所述控制器組的輸入端接收所述外部指令并按照接收到的外部指令通過(guò)各個(gè)開關(guān)控制輸出端輸出相應(yīng)的開關(guān)控制信號(hào)。
[0008]為了保護(hù)負(fù)載設(shè)備，作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的電動(dòng)汽車充電仿真單元還包括限流器組;所述限流器組對(duì)應(yīng)于每一對(duì)相連接的所述交流接觸器和負(fù)載設(shè)備設(shè)有一個(gè)限流器;每一個(gè)所述限流器連接在對(duì)應(yīng)的交流接觸器與負(fù)載設(shè)備之間。
[0009]為了提高仿真安全性，作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述電動(dòng)汽車負(fù)荷裕度仿真控制裝置還包括預(yù)設(shè)有最大功率值的負(fù)載保護(hù)模塊;所述負(fù)載保護(hù)模塊連接在所述變電站供電仿真單元的輸出端與所述各個(gè)交流接觸器的輸入端之間，所述負(fù)載保護(hù)模塊能夠在所述變電站供電仿真單元輸出的供電波形信號(hào)功率超過(guò)所述最大功率值時(shí)自動(dòng)斷路。
[0010]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的負(fù)荷裕度檢測(cè)單元包括數(shù)據(jù)采集終端、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)采集模塊組、控制采集終端、負(fù)荷裕度計(jì)算模塊和負(fù)荷裕度存儲(chǔ)模塊;所述數(shù)據(jù)采集終端采集所述變電站供電仿真單元輸出供電波形信號(hào)的電壓、電流及相角數(shù)據(jù)并通過(guò)所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成與變電站內(nèi)同步相量測(cè)量裝置設(shè)備采集數(shù)據(jù)格式一致的數(shù)據(jù)文件后輸入到所述負(fù)荷裕度計(jì)算模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊組分別采集每一個(gè)所述負(fù)載設(shè)備的工作電壓、電流及相角數(shù)據(jù)并通過(guò)所述控制采集終端轉(zhuǎn)換成與變電站內(nèi)同步相量測(cè)量裝置設(shè)備采集數(shù)據(jù)格式一致的數(shù)據(jù)文件后輸入到所述負(fù)荷裕度計(jì)算模塊，所述負(fù)荷裕度計(jì)算模塊通過(guò)接收到的數(shù)據(jù)文件計(jì)算出所述負(fù)荷裕度，所述負(fù)荷裕度計(jì)算模塊將計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)在所述負(fù)荷裕度存儲(chǔ)模塊中。
[0011]作為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，所述控制器組的輸入端接收的外部指令設(shè)置在所述控制采集終端中。
[0012]為了便于了解仿真結(jié)果，作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的電動(dòng)汽車負(fù)荷裕度仿真控制裝置還包括控制結(jié)果展示模塊;所述控制結(jié)果展示模塊連接所述負(fù)荷裕度存儲(chǔ)模塊并對(duì)所述負(fù)荷裕度存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。
[0013]為了便于對(duì)外共享仿真結(jié)果，作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的電動(dòng)汽車負(fù)荷裕度仿真控制裝置還包括控制策略接口模塊;所述控制策略接口模塊連接所述負(fù)荷裕度存儲(chǔ)模塊，使得外部設(shè)備能夠通過(guò)所述控制策略接口模塊讀取所述負(fù)荷裕度存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0015]第一，本實(shí)用新型設(shè)有變電站供電仿真單元、電動(dòng)汽車充電仿真單元和負(fù)荷裕度檢測(cè)單元，能夠模擬變電站在各種工況下(包括負(fù)荷裕度充足、不足和嚴(yán)重不足三種運(yùn)行狀態(tài)下以及多種不同的電動(dòng)汽車充電負(fù)載)的電力系統(tǒng)運(yùn)行情況，并通過(guò)負(fù)荷裕度檢測(cè)單元對(duì)其實(shí)現(xiàn)負(fù)荷裕度測(cè)量，收集測(cè)試過(guò)程中的數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車的負(fù)荷裕度仿真控制測(cè)試，用以研究電網(wǎng)負(fù)荷裕度評(píng)估和控制的效果和響應(yīng)特性。
[0016]第二，本實(shí)用新型的整個(gè)控制模塊基于變電站實(shí)際情況設(shè)計(jì)，具備很高的實(shí)用性，并且響應(yīng)速度快；
[0017]第三，本實(shí)用新型通過(guò)在策略庫(kù)中修改參數(shù)數(shù)據(jù)即可模擬不同變電站在負(fù)荷裕度充足、不足和嚴(yán)重不足三種運(yùn)行狀態(tài)下輸出的供電波形信號(hào)，通過(guò)在控制采集終端中修改外部指令即可調(diào)整負(fù)荷裕度檢測(cè)單元所模擬的電動(dòng)汽車充電負(fù)載，并且，實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果能夠在控制結(jié)果展示模塊上實(shí)時(shí)展示，方便測(cè)試人員不斷調(diào)整參數(shù)以不斷完善負(fù)荷裕度評(píng)估模塊的功能，達(dá)到最優(yōu)效果。
【附圖說(shuō)明】
[0018]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明:
[0019]圖1為本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車負(fù)荷裕度仿真控制裝置的電路原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車負(fù)荷裕度仿真控制裝置，包括變電站供電仿真單元、電動(dòng)汽車充電仿真單元和負(fù)荷裕度檢測(cè)單元;變電站供電仿真單元能夠輸出模擬變電站在負(fù)荷裕度充足、不足和嚴(yán)重不足三種運(yùn)行狀態(tài)下的供電波形信號(hào)，電動(dòng)汽車充電仿真單元能夠受外部指令控制模擬多種電動(dòng)汽車充電負(fù)載，變電站供電仿真單元輸出的供電波形信號(hào)向電動(dòng)汽車充電仿真單元所模擬的電動(dòng)汽車充電負(fù)載供電，負(fù)荷裕度檢測(cè)單元檢測(cè)變電站供電仿真單元和電動(dòng)汽車充電仿真單元所組成的電力系統(tǒng)的負(fù)荷裕度并儲(chǔ)存。
[0021]上述變電站供電仿真單元包括仿真模式切換開關(guān)1、信號(hào)發(fā)生器2和策略庫(kù)10;策略庫(kù)10設(shè)置有變電站在負(fù)荷裕度充足、不足和嚴(yán)重不足三種運(yùn)行狀態(tài)下的電壓、電流、有功、無(wú)功及相角數(shù)據(jù)，仿真模式切換開關(guān)I具有三種開關(guān)切換狀態(tài)，信號(hào)發(fā)生器2的控制端連接仿真模式切換開關(guān)1、輸入端連接策略庫(kù)10、輸出端為變電站供電仿真單元的輸出端，信號(hào)發(fā)生器2分別在仿真模式切換開關(guān)I的三種開關(guān)狀態(tài)下加載策略庫(kù)10中相應(yīng)的變電站運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)并生成輸出模擬變電站在負(fù)荷裕度充足、不足和嚴(yán)重不足三種運(yùn)行狀態(tài)下的供電波形信號(hào)。其中，變電站的負(fù)荷裕度充足運(yùn)行狀態(tài)即系統(tǒng)的正常運(yùn)行狀態(tài)、負(fù)荷裕度嚴(yán)重不足運(yùn)行狀態(tài)即系統(tǒng)面臨崩潰時(shí)的狀態(tài)、負(fù)荷裕度不足運(yùn)行狀態(tài)即介于系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)與面臨崩潰之間的狀態(tài)，該三種運(yùn)行狀態(tài)下的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)即電壓、電流、有功、無(wú)功及相角可依據(jù)需要進(jìn)行仿真的變電站的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置;另外，信號(hào)發(fā)生器2生成的信號(hào)為一周期較短的信號(hào)，供電波形信號(hào)為該短周期信號(hào)循環(huán)輸出組成。
[0022]上述電動(dòng)汽車充電仿真單元包括控制器組12、交流接觸器組13、負(fù)載組15、限流器組16;負(fù)載組1