1.一種具有無功補(bǔ)償裝置的電動汽車充電系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:
配電網(wǎng)檢測模塊,用于實(shí)時(shí)檢測與充電系統(tǒng)相連且為充電系統(tǒng)供電的配電網(wǎng)的運(yùn)行參數(shù),所述運(yùn)行參數(shù)包括功率因素;
多個(gè)充電機(jī),用于對多個(gè)電動汽車的電池組進(jìn)行充電,所述多個(gè)充電機(jī)均包括AC/DC轉(zhuǎn)換模塊;
動態(tài)無功補(bǔ)償模塊,用于實(shí)時(shí)對充電系統(tǒng)進(jìn)行無功補(bǔ)償,提高充電系統(tǒng)運(yùn)行的功率因素;
控制模塊,用于控制充電系統(tǒng)的運(yùn)行,包括控制上述每個(gè)充電機(jī)對電池組的充電功率,控制動態(tài)無功補(bǔ)償模塊對充電系統(tǒng)的無功補(bǔ)償。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述配電網(wǎng)檢測模塊用于檢測所述配電網(wǎng)中的無功功率因數(shù)以及無功阻抗特性,所述配電網(wǎng)檢測模塊用于檢測單相線路電流與另外兩相線路之間電壓的相位差,從而確定所述配電網(wǎng)的無功阻抗特性。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng),其特征在于,采用如下方式確定無功阻抗特性:
在三相供電中,假設(shè)三相的相電壓分別為Ua、Ub、Uc,A線電流為Ia則有Ua=Usin(ωt),Ub=Usin(ωt+120°),Uc=Usin(ωt+240°),從而得到BC間的線電壓為Ubc=Ub-Uc=Usin(ωt-90°);
若A線負(fù)載為純阻性,則A線電流Ia與A線電壓Ua同相,Ia超前Ubc的角度為90°;若A線負(fù)載為感性,則A線電流Ia滯后A線電壓Ua角度為Ia超前Ubc的角度為若A線負(fù)載為容性,則A線電流Ia超前A線電壓Ua角度為Ia超前Ubc的角度為
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng),其特征在于,所述動態(tài)無功補(bǔ)償模塊包括數(shù)個(gè)補(bǔ)償單元,每個(gè)所述補(bǔ)償單元受所述控制模塊控制;多個(gè)所述補(bǔ)償單元輸出的無功功率不完全相同;所述補(bǔ)償單元包括:
串聯(lián)電抗器,用于輸出感性無功功率;
并聯(lián)電容器,用于輸出容性無功功率;
投切開關(guān),受控于所述控制模塊,用于選擇導(dǎo)通所述串行電抗器或并聯(lián)電容器;
保護(hù)器件,用于對所述補(bǔ)償單元進(jìn)行保護(hù);
所述補(bǔ)償單元受控于所述控制模塊,并根據(jù)控制模塊的控制輸出容性無功功率。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng),其特征在于,多個(gè)補(bǔ)償單元構(gòu)成的動態(tài)無功補(bǔ)償模塊可以根據(jù)控制模塊的控制選擇任意多個(gè)的補(bǔ)償單元對配電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償,盡可以能的降低補(bǔ)償響應(yīng)時(shí)間,同時(shí)提高動態(tài)無功補(bǔ)償模塊的補(bǔ)償范圍。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng),其特征在于,所述控制模塊包括控制器和與每個(gè)充電汽車電池組對應(yīng)的充電機(jī)相連的均衡器,所述控制器根據(jù)各電池組的充電信息對各均衡器發(fā)出指令,各均衡器根據(jù)指令來控制與各充電機(jī)對各充電汽車電池組的充電功率。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng),其特征在于,所述控制器包括:時(shí)間段劃分單元、電動汽車總充電負(fù)荷確定單元、車輛充電概率常數(shù)確定單元、隨機(jī)數(shù)生成單元和充電控制單元,其中:
時(shí)間段劃分單元把充電時(shí)段范圍T劃分為J個(gè)階段;
電動汽車總充電負(fù)荷確定單元確定所有電動汽車總充電負(fù)荷為:
其中φ為配電網(wǎng)常規(guī)負(fù)荷與電動汽車充電負(fù)荷均值期望,Pbase為區(qū)域配電網(wǎng)常規(guī)負(fù)荷曲線,PEVi(j)為第i輛車在第j個(gè)階段的充電功率,Ci為第i輛車的充電需求,M為電動汽車總數(shù);
車輛充電概率常數(shù)根據(jù)所有電動汽車總充電負(fù)荷確定每輛電動汽車的充電平均功率,根據(jù)平均充電功率確定任意車輛充電概率常數(shù);
隨機(jī)數(shù)生成單元產(chǎn)生均勻分布隨機(jī)數(shù),充電控制單元以任意車輛充電概率常數(shù)與隨機(jī)數(shù)生成單元的大小關(guān)系確定任意單位充電時(shí)間內(nèi)的電動汽車充電功率。