[发明专利]智能充电能源路由器三相平衡调控方法及其调控装置

说明书

本发明公开了智能充电能源路由器三相平衡调控方法及其调控装置。所述智能充电能源路由器三相平衡调控方法包括：智能充电能源路由器获取在每相的交流充电桩上报的输出功率，计算出三相上每一相的相功率，并对三相上的每相相功率进行两两比较；根据比较结果，按照一定的三相平衡调控算法，交流充电桩接受智能充电能源路由器下发的充电指令和/或充电引导指令，按照指令执行充电允许和/或接受充电引导。通过所述调控方法使得智能充电能源路由器的三相电路向平衡方向调节，有效减少三相供电不平衡或者三相交流电不平衡带来的系统无功功率增大的问题，有效减少无功补偿的压力和无功功率的损耗，减少电力资源的巨大浪费。

技术领域

本发明涉及充电桩的技术领域，尤其涉及智能充电能源路由器三相平衡调控方法及其调控装置。

背景技术

随着国家对新能源规划的逐步落实，以及日益增长的对新能源的实施和应用的需求，新能源充电站需要不断满足日益增长的对新能源汽车充电桩的需求。

目前使用的交流桩大部分为单相交流桩，在单相上输出大功率会对三相交流电网带来很大的负担，会严重影响电网的平衡和大大增加无功功率，大大增加电网的负担和三相平衡调控的压力。

三相上的交流桩负荷大小不同和用电时间的不同。所以，电网中三相间的不平衡电流是客观存在的，并且这种用电不平衡状况无规律性，也无法事先预知。导致了低压供电系统三相负载的长期性不平衡。对于三相不平衡电流，电力部门除了尽量合理地分配负荷之外几乎没有什么行之有效的解决办法。

电网中的不平衡电流会增加线路及变压器的铜损，还会增加变压器的铁损，降低变压器的出力甚至会影响变压器的安全运行，最终会造成三相电压的不平衡。

配变产生零序电流。配变在三相负载不平衡工况下运行，将产生零序电流，该电流将随三相负载不平衡的程度而变化，不平衡度越大，则零序电流也越大。运行中的配变若存在零序电流，则其铁芯中将产生零序磁通。(高压侧没有零序电流)这迫使零序磁通只能以油箱壁及钢构件作为通道通过，而钢构件的导磁率较低，零序电流通过钢构件时，即要产生磁滞和涡流损耗，从而使配变的钢构件局部温度升高甚至发热。配变的绕组绝缘也可能因过热而加快老化，导致设备寿命降低。同时，零序电流的存在也会增加配变的损耗。

三相不平衡将导致旋转电机附加发热和振动,变压器漏磁增加和局部过热,电网线损增大以及多种保护和自动装置误动等等。

总之，目前的充电场站对于交流充电过程中，交流供电存在三相供电不平衡或者三相交流电不平衡，即某一相的交流充电桩输出功率较大或者较小，而同时另外两相的交流充电桩输出功率较小或者较大的状况，该问题导致系统无功功率增大，并且导致无功补偿的压力和无功功率的损耗增大。

对于运用规模不断增大的交流充电桩应用场景，三相不平衡问题将加重供电系统的无功功率损耗问题，加重旋转电机附加发热和振动的问题，加重变压器漏磁和局部过热的问题，加重电网线损的问题，加重多种保护和自动装置误动的问题。所有这些问题将不能充分利用变压器交流配电资源，不能充分发挥智能充电能源路由器有效利用变压器功率的作用，给供电系统带来沉重的压力，因而三相供电不平衡问题，随着不断增大的交流充电桩应用场景的投入，愈发成为亟待解决的问题。

发明内容

交流充电桩由于一般为单相充电桩，经常会有三相不平衡的情况出现，对系统的无功功率补偿压力较大，需要对同一相上已经被较多使用的充电桩做限制，引导用户在某相输出较少的桩上充电。本发明的主要目的在于提供智能充电能源路由器三相平衡调控方法及其调控装置，以减少系统三相不平衡情况出现，减少变压器漏磁和局部过热的问题、减少电网线损的问题，以及减少多种保护和自动装置误动出现的问题。

为实现上述目的，本发明提供智能充电能源路由器三相平衡调控的方法， 所述智能充电能源路由器三相平衡调控方法，具体包括：

智能充电能源路由器获取在每相的交流充电桩上报的输出功率，计算出三相上每一相的相功率，并对三相上的每相相功率进行两两比较；