电动汽车群智能充电系统电能质量监控方案

1.电动汽车群智能充电系统

电动汽车群智能充电系统颠覆了传统充电桩对汽车充电的概念，建立了设备层、控制层、调度层、平台层的四层结构，用群控群管实现居民用电优先、剩余负荷汽车有序充电，实现

低谷充电、安全用电，并建成无桩、防水、抗碾压、非充电状态下插头不带电的充电终端。

2.

电气技术层中的智能箱变作为电动汽车群充电系统的基础结构，由于采用了包括抑制电磁干扰的滤波电路，IGBT驱动电路、高频变压器等非线性负载，其所产生的电能质量和电气安全问题，直接关系到系统的安全运行与可靠使用，需要通过现代化的技术手段和管理方法对电能质量进行统一监控。

电能质量

电能质量是供电装置正常工作情况下不中断和干扰用户使用电力的物理特性。理想状态的公用电网应以恒定的频率、正弦波形和标准电压对用户供电。同时，在三相交流系统中，各相电压和电流的幅值应大小相等、相位对称且互差 120〫。但由于系统中的发电机、变压器和线路等设备非线性或不对称，负荷性质多变，加之调控手段不完善及运行操作、外来干扰和各种故障等原因，这种理想的状态并不存在，因此产生了电网运行、电力设备和供电环节中的

各种问题，也就产生了电能质量的概念。

电能质量问题可使精密计量仪表误差增大甚至产生错误；电压突然跌落会造成计算机内存错误甚至重新启动，破坏信息资料；电压波动可引起场馆照明系统异常；谐波可启动按负序整定的保护和自动装置，引起元件误动，造成停机停电事故。基于计算机、微处理器的设备（高精度测量仪器，可编程逻辑控制器）以及电力电子装置对电能质量十分敏感，谐波、电压骤升骤降或短时中断将造成预期质量下降或者管理秩序紊乱，造成重大经济损失和不良的社会影响。

电能质量测量分析是发现引起电能质量扰动的重要一环，可以用来确定设备误动作的原因。电能质量测量分析的内容包括日期、时间、受影响设备清单、各电能质量参数值，精确的信息可以为解决方案提供有用的线索。按照监测技术实现方式的不同，充电站监测分为使用便携式测试仪器进行短期、针对性的离线监测以及通过在线监控系统进行的长期、连续性的在线监测。德国GMC-I集团作为欧洲电测量行业的领导企业，自1906年以来一直为不同领域的用户提供测量与管控方面的解决方案，其开发的电动汽车充电站监测的相关的产品已经在欧洲获得广泛应用。以下按照在线和离线两种不同的监测方式对电动汽车群智能充电系统电能质量监测方案进行简述。

3.在线电能质量监控

在线电能质量监控系统可以按照IEC61000电能质量标准实时监控智能箱变的变电、配电和充电的全过程。其中变电和配电监控满足IEC61850标准，采集市电和经过变电、配电后的电能质量数据；充电监控满足IEC61970标准，采集来自直流充电或交流充电的实时电能质量数据。在线监控电能质量，可以为充电设施安全、可靠、经济运行提供保障手段。

3.1在线电能质量监控系统

SMARTCOLLECT能效分析管控平台源自具有百年测量经验积累的德国GMC-I集团，是基于智能监测与分析控制技术的能源管控和电能质量分析综合解决方案，可以有效实现分

布广泛的充电站配电及充电监控管理。

系统可获取各个充电站的数据并将其存储于开放的SQL数据库中，通过如google earth 的地图软件，真实的反映电站位置及实时监控数据，按需求进行数据分析、监控能耗及自动

生成各类所需报告，用户界面精美，操作便捷。

系统具备电能质量分析功能，全面支持标准PQDIFF电能质量文件，报告文件满足

EN50160标准，解决充电站内的充电桩作为非线性电力电子设备必然会对电网带来的电能质

量影响，监测充电站充电负荷静态和动态特性数据。

系统引入SCADA的设计理念，动态展示工作过程、将监控数据、开关状态、限值控制完美结合，轻松分析现场状态，强大的数据比较分析为进一步优化控制做好准备。

3.2在线电能质量监控仪表

在线电能质量系统需要通过在现场安装的在线电能质量采集仪表获取电能质量数据、实

现在线电能质量分析、判断负荷分布与能量需求、侦测系统负荷变化等功能，在出现电能质

量事件的同时记录分析并可进行必要的动作。

AM3000V604S

实时监控系统当前状态，支持综合报警功能

全面的能耗分析统计（计量，负载分配，趋势分析）

满足IEC61000-4-7标准谐波分析，系统不平衡度监控

灵活的I/O的配置，高分辨率图形化显示各种测量值

4.离线电能质量监控

除使用在线监控系统的电能质量监测，还需要便携电能质量监测仪器。使用便携式精密测试仪器对充电站的各个参数进行监测，是对在线监测系统的必要补充，即弥补了在线监控无法涵盖的内容，又为保证在线系统的可靠运行提供了依据。充电站离线监测是第三方检测

机构和充电站运维单位验证和检测电站安全性、运行状况和能效数据的基本手段。

MAVOWATT270系列电能质量分析仪因其强大的技术及应用实力而特别擅长这些测试：快速瞬变捕获，分析微秒宽度的瞬变；浪涌测试，通过电流RMS触发以及峰阈值交叉来优化设备运行和延长重要设备使用寿命；标准检测，因系列产品符合IEC61000-4-30Class A等先进电能标准，使用过程中能产生一个统计性的输出值来很快地证明是否遵守国家（国际）供电质量标准。除此以外，这个系列的产品还非常擅长：谐波、闪变、故障记录、负荷

畸变与不平衡、电能质量调查和诊断的测试。