CN117207818B - 一种电动汽车充电站电能质量监测分析系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车充电站电能质量监测分析系统。该电动汽车充电站电能质量监测分析系统，包括：数据获取模块用于获取充电站数据、充电效率数据、电能损耗数据和电能效率数据，数据处理模块用于对获取的数据进行处理得到指数数据，数据检验模块用于检验是否处于正常范围，数据分析模块用于计算得到电动汽车充电站电能质量指数，并分析电动汽车充电站电能质量。本发明通过从电动汽车充电站质量指数、电动汽车充电器充电效率指数、电动汽车充电站电能利用指数和电动汽车充电站电能效率指数四个方面计算得到电动汽车充电站电能质量指数，进而分析电动汽车充电站电能质量，解决了现有技术中，不能全面的分析电动汽车充电站电能质量的问题。

Description

一种电动汽车充电站电能质量监测分析系统

技术领域

本发明涉及电能质量监测技术领域，尤其涉及一种电动汽车充电站电能质量监测分析系统。

背景技术

随着时代的发展，不可再生能源的减少引起了社会的广泛关注，为了减少不可再生能源的使用，可再生的电能得到了大力推广，其中电动汽车就是重点推广对象，为了更加方便快捷地使用电动汽车，国家在许多地区都建立了电动汽车充电站，由于不同地区的配电网及其他相关设备存在差异，导致电动汽车充电站的电能质量存在区别，电动汽车充电站的电能质量会对电动汽车的充电效率和电池的使用寿命造成较大影响，为了减小对电动汽车的损害程度，需要对电动汽车充电站的电能质量进行监测分析。

现有的电动汽车充电站电能质量监测系统通过对电动汽车充电站的充电设备进行监控实现。

例如公开号为：CN107117058A公开的一种电动汽车充电站电能质量监控系统，包括：供电系统、充电系统及监测系统三大部分相连接构成；其中供电系统、充电系统和监测系统分别与充电站电能质量监控装置相连；充电系统和充电站电能质量监控装置之间连接有直流充电机电能质量监控终端和交流充电机电能质量监控终端；监测系统还与中心服务器、管理客户端以及数据服务器相连接，具有统一的授时功能，能最大限度保证安全，实现充电站的电能质量监控、分析、评估和预测，定位、分析、比较、评估和诊断单个充电机支路及充电机本身引起的电能质量问题，保证所有测量点数据一致性和可比较性。

例如公告号为：CN111047119B公告的一种电动汽车充电站处的电能质量监测及报警装置，包括：监测电路、信号采集电路、数据分析处理主站、指令传输电路以及报警装置；所述监测电路与充电桩具有信号连接，信号采集电路与监测电路具有信号连接，数据分析处理主站与信号采集电路具有信号连接，用于将所述数字信号与设定阈值比较，当数字信号低于设定阈值时输出报警信号；指令传输电路与数据分析处理主站具有信号连接，用于接收所述报警信号并传输给报警装置；所述报警装置用于在报警信号的控制下发出报警。

但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

现有技术中，由于影响电动汽车充电站电能质量的因素较多，存在不能全面的分析电动汽车充电站电能质量的问题。

发明内容

本申请实施例通过提供一种电动汽车充电站电能质量监测分析系统，解决了现有技术中不能全面的分析电动汽车充电站电能质量的问题，实现了从电动汽车充电站质量指数、电动汽车充电器充电效率指数、电动汽车充电站电能利用指数和电动汽车充电站电能效率指数四个方面全面地分析电动汽车充电站电能质量。

本申请实施例提供了一种电动汽车充电站电能质量监测分析系统，包括：数据获取模块、数据处理模块、数据检验模块和数据分析模块，数据处理模块分别与数据获取模块和数据检验模块通过线缆连接，数据检验模块和数据分析模块通过线缆连接；所述数据获取模块：用于获取充电站数据、充电效率数据、电能损耗数据和电能效率数据；所述数据处理模块：用于对数据获取模块获取的数据进行处理得到电动汽车充电站的电动汽车充电站质量指数、电动汽车充电器充电效率指数、电动汽车充电站电能利用指数和电动汽车充电站电能效率指数；所述数据检验模块：用于检验电动汽车充电站的电动汽车充电站质量指数、电动汽车充电器充电效率指数、电动汽车充电站电能利用指数和电动汽车充电站电能效率指数是否处于正常范围；所述数据分析模块：用于对得到的指数数据进行计算得到电动汽车充电站电能质量指数，并分析电动汽车充电站电能质量。

进一步的，所述数据获取模块包括充电站数据获取单元、充电效率数据获取单元、电能损耗数据获取单元和电能效率数据获取单元；所述充电站数据获取单元：用于获取电动汽车充电站配电网的可靠性指标数据、经济发展水平数据、网架结构数据和设备质量数据；所述充电效率数据获取单元：用于获取电动汽车充电器在电动汽车充电站的充电效率数据；所述电能损耗数据获取单元：用于获取电动汽车充电站的充电桩损耗电能数据和电动汽车充电器在电动汽车充电站的损耗电能数据；所述电能效率数据获取单元：用于获取电动汽车充电站出现的电压数据、电流数据和信号频率数据的最大值、最小值和允许差值。

进一步的，所述数据处理模块包括电动汽车充电站质量指数计算单元、电动汽车充电器充电效率指数计算单元、电动汽车充电站电能利用指数计算单元和电动汽车充电站电能效率指数计算单元；所述电动汽车充电站质量指数计算单元：用于根据充电站数据获取单元获取的数据计算电动汽车充电站质量指数；所述电动汽车充电器充电效率指数计算单元：用于根据充电效率数据获取单元获取的数据计算电动汽车充电器充电效率指数；所述电动汽车充电站电能利用指数计算单元：用于根据电能损耗数据获取单元获取的数据计算电动汽车充电站电能利用指数；所述电动汽车充电站电能效率指数计算单元：用于根据电能效率数据获取单元获取的数据计算电动汽车充电站电能效率指数。

进一步的，所述根据充电站数据获取单元获取的数据计算电动汽车充电站质量指数具体计算过程为：获取电动汽车充电站的数量，将电动汽车充电站进行编号，i₀＝1,2,...,i，i为电动汽车充电站总数，获取各电动汽车充电站所处环境配电网的可靠性指标数据、经济发展水平数据、网架结构数据和设备质量数据，获取各电动汽车充电站所处环境配电网的可靠性指标标准数据、经济发展水平标准数据、网架结构标准数据和设备质量标准数据，获取各电动汽车充电站所处环境配电网数据误差；根据电动汽车充电站质量指数计算公式得到第i₀个电动汽车充电站的电动汽车充电站质量指数具体的电动汽车充电站质量指数计算公式为：其中，和分别表示为第i₀个电动汽车充电站所处环境配电网的可靠性指标数据、经济发展水平数据、网架结构数据和设备质量数据，P¹、P²、P³和P⁴分别表示为电动汽车充电站所处环境配电网的可靠性指标标准数据、经济发展水平标准数据、网架结构标准数据和设备质量标准数据，和分别表示为第i₀个电动汽车充电站所处环境配电网的可靠性指标数据、经济发展水平数据、网架结构数据和设备质量数据所占权重比例，表示为第i₀个电动汽车充电站所处环境配电网数据误差。

进一步的，所述根据充电站数据获取单元获取的数据计算电动汽车充电站质量指数具体计算过程为：获取在各电动汽车充电站进行充电的电动汽车充电器数据，将电动汽车充电器进行编号，v₀＝1,2,...,v，v为电动汽车充电器总数，获取各电动汽车充电器在各电动汽车充电站的充电效率数据，获取各电动汽车充电器在各电动汽车充电站的充电效率标准数据，获取各电动汽车充电器在各电动汽车充电站的充电效率数据误差；根据电动汽车充电器充电效率指数计算公式得到第i₀个电动汽车充电站的电动汽车充电器充电效率指数具体的电动汽车充电器充电效率指数计算公式为：其中，表示为第v₀个电动汽车充电器在第i₀个电动汽车充电站的充电效率数据，表示为第i₀个电动汽车充电站的充电效率标准数据，和分别表示为第v₀个电动汽车充电器在第i₀个电动汽车充电站的充电效率数据最大值和最小值，表示为第v₀个电动汽车充电器在第i₀个电动汽车充电站的充电效率数据误差。

进一步的，所述根据电能损耗数据获取单元获取的数据计算电动汽车充电站电能利用指数具体计算过程为：获取各电动汽车充电站的充电桩损耗电能数据，获取各电动汽车充电器在各电动汽车充电站的损耗电能数据，获取各电动汽车充电站的充电桩电能标准数据，获取各电动汽车充电站的损耗电能数据误差；根据电动汽车充电站电能利用指数计算公式得到第i₀个电动汽车充电站的电动汽车充电站电能利用指数具体的电动汽车充电站电能利用指数计算公式为：其中，表示为第i₀个电动汽车充电站的充电桩损耗电能数据，表示为第v₀个电动汽车充电器在第i₀个电动汽车充电站的损耗电能数据，和分别表示为第v₀个电动汽车充电器在第i₀个电动汽车充电站的损耗电能数据最大值和最小值，表示为第i₀个电动汽车充电站的充电桩电能标准数据，表示为第i₀个电动汽车充电站的充电桩损耗电能数据所占权重比例，表示为第v₀个电动汽车充电器在第i₀个电动汽车充电站的损耗电能数据所占权重比例，表示为第i₀个电动汽车充电站的损耗电能数据误差。

进一步的，所述根据电能效率数据获取单元获取的数据计算电动汽车充电站电能效率指数具体计算过程为：获取各电动汽车充电站出现的电压数据、电流数据和信号频率数据的最大值和最小值，获取各电动汽车充电站出现的电压数据允许差值、电流数据允许差值和信号频率数据允许差值，获取各电动汽车充电站数据误差；根据电动汽车充电站电能效率指数计算公式得到第i₀个电动汽车充电站的电动汽车充电站电能效率指数具体的电动汽车充电站电能效率指数计算公式为：

，其中，和分别表示为第i₀个电动汽车充电站出现的电压数据最大值和最小值，表示为第i₀个电动汽车充电站出现的电压数据允许差值，和分别表示为第i₀个电动汽车充电站出现的电流数据最大值和最小值，表示为第i₀个电动汽车充电站出现的电流数据允许差值，和分别表示为第i₀个电动汽车充电站出现的信号频率数据最大值和最小值，表示为第i₀个电动汽车充电站出现的信号频率数据允许差值，和分别表示为第i₀个电动汽车充电站出现的电压数据、电流数据和信号频率数据所占权重比例，表示为第i₀个电动汽车充电站数据误差。

进一步的，所述检验电动汽车充电站的电动汽车充电站质量指数、电动汽车充电器充电效率指数、电动汽车充电站电能利用指数和电动汽车充电站电能效率指数是否处于正常范围具体过程为：获取电动汽车充电站质量指数的最大值和最小值，当时，其中，α₁和α₂分别表示为的上界和下界，表示电动汽车充电站质量指数处于正常范围，能参与后续计算，当电动汽车充电站质量指数处于正常范围以外时，不能参与后续计算，充电站数据获取单元和电动汽车充电站质量指数计算单元重新执行，直到电动汽车充电站质量指数处于正常范围时停止执行；获取电动汽车充电器充电效率指数的最大值和最小值，当时，其中，β₁和β₂分别表示为的上界和下界，表示电动汽车充电器充电效率指数处于正常范围，能参与后续计算，当电动汽车充电器充电效率指数处于正常范围以外时，不能参与后续计算，充电效率数据获取单元和电动汽车充电器充电效率指数计算单元重新执行，直到电动汽车充电器充电效率指数处于正常范围时停止执行；获取电动汽车充电站电能利用指数的最大值和最小值，当时，其中，χ₁和χ₂分别表示为的上界和下界，表示电动汽车充电站电能利用指数处于正常范围，能参与后续计算，当电动汽车充电站电能利用指数处于正常范围以外时，不能参与后续计算，电能损耗数据获取单元和电动汽车充电站电能利用指数计算单元重新执行，直到电动汽车充电站电能利用指数处于正常范围时停止执行；获取电动汽车充电站电能效率指数的最大值和最小值，当时，其中，δ₁和δ₂分别表示为的上界和下界，表示电动汽车充电站电能效率指数处于正常范围，能参与后续计算，当电动汽车充电站电能效率指数处于正常范围以外时，不能参与后续计算，电能效率数据获取单元和电动汽车充电站电能效率指数计算单元重新执行，直到电动汽车充电站电能效率指数处于正常范围时停止执行。

进一步的，所述对得到的指数数据进行计算得到电动汽车充电站电能质量指数具体计算过程为：获取各电动汽车充电站的电动汽车充电站质量指数、电动汽车充电器充电效率指数、电动汽车充电站电能利用指数和电动汽车充电站电能效率指数；根据电动汽车充电站电能质量指数计算公式得到第i₀个电动汽车充电站的电动汽车充电站电能质量指数具体的电动汽车充电站电能质量指数计算公式为：其中，和分别表示为第i₀个电动汽车充电站的电动汽车充电站质量指数、电动汽车充电器充电效率指数、电动汽车充电站电能利用指数和电动汽车充电站电能效率指数，x₁、x₂、x₃和x₄分别表示为第i₀个电动汽车充电站的电动汽车充电站质量指数、电动汽车充电器充电效率指数、电动汽车充电站电能利用指数和电动汽车充电站电能效率指数所占权重比例，η表示为修正因子。

进一步的，所述分析电动汽车充电站电能质量具体过程为：当时，电动汽车充电站电能质量指数越大，电动汽车充电站电能质量越好，当时，电动汽车充电站电能质量指数越小，电动汽车充电站电能质量越差。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、通过获取充电站数据、充电效率数据、电能损耗数据和电能效率数据并经过计算得到电动汽车充电站的电动汽车充电站质量指数、电动汽车充电器充电效率指数、电动汽车充电站电能利用指数和电动汽车充电站电能效率指数，从而对得到的指数数据进行计算得到电动汽车充电站电能质量指数，进而实现了根据得到的电动汽车充电站电能质量指数分析电动汽车充电站电能质量，有效解决了现有技术中，不能全面的分析电动汽车充电站电能质量的问题。

2、通过数据检验模块对电动汽车充电站的电动汽车充电站质量指数、电动汽车充电器充电效率指数、电动汽车充电站电能利用指数和电动汽车充电站电能效率指数进行循环检验，从而确保得到的指数数据都处于正常范围，进而实现了更加准确地得到电动汽车充电站电能质量指数。

3、通过对电动汽车充电站电能质量指数进行分析，从而从电动汽车充电站质量指数、电动汽车充电器充电效率指数、电动汽车充电站电能利用指数和电动汽车充电站电能效率指数四个方面分析电动汽车充电站电能质量，进而实现了全面地分析电动汽车充电站电能质量。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种电动汽车充电站电能质量监测分析系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种电动汽车充电站电能质量监测分析系统中数据获取模块的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种电动汽车充电站电能质量监测分析系统中数据处理模块的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种电动汽车充电站电能质量监测分析系统中计算得到电动汽车充电站电能质量指数的结构图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种电动汽车充电站电能质量监测分析系统，解决了现有技术中不能全面的分析电动汽车充电站电能质量的问题，通过对处于正常范围的电动汽车充电站的电动汽车充电站质量指数、电动汽车充电器充电效率指数、电动汽车充电站电能利用指数和电动汽车充电站电能效率指数进行计算得到电动汽车充电站电能质量指数，并分析电动汽车充电站电能质量，实现了全面的分析电动汽车充电站电能质量。

本申请实施例中的技术方案为解决上述不能全面的分析电动汽车充电站电能质量的问题，总体思路如下：

通过数据获取模块获取充电站数据、充电效率数据、电能损耗数据和电能效率数据，数据处理模块对数据获取模块获取的数据进行处理得到电动汽车充电站的电动汽车充电站质量指数、电动汽车充电器充电效率指数、电动汽车充电站电能利用指数和电动汽车充电站电能效率指数，数据检验模块检验电动汽车充电站的电动汽车充电站质量指数、电动汽车充电器充电效率指数、电动汽车充电站电能利用指数和电动汽车充电站电能效率指数是否处于正常范围，确保所有指数数据都处于正常范围后，数据分析模块对得到的指数数据进行计算得到电动汽车充电站电能质量指数，并分析电动汽车充电站电能质量，达到了全面的分析电动汽车充电站电能质量。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

如图1所示，为本申请实施例提供的一种电动汽车充电站电能质量监测分析系统的结构示意图，本申请实施例提供的一种电动汽车充电站电能质量监测分析系统包括：数据获取模块、数据处理模块、数据检验模块和数据分析模块，数据处理模块分别与数据获取模块和数据检验模块通过线缆连接，数据检验模块和数据分析模块通过线缆连接；数据获取模块：用于获取充电站数据、充电效率数据、电能损耗数据和电能效率数据；数据处理模块：用于对数据获取模块获取的数据进行处理得到电动汽车充电站的电动汽车充电站质量指数、电动汽车充电器充电效率指数、电动汽车充电站电能利用指数和电动汽车充电站电能效率指数；数据检验模块：用于检验电动汽车充电站的电动汽车充电站质量指数、电动汽车充电器充电效率指数、电动汽车充电站电能利用指数和电动汽车充电站电能效率指数是否处于正常范围；数据分析模块：用于对得到的指数数据进行计算得到电动汽车充电站电能质量指数，并分析电动汽车充电站电能质量。

进一步的，如图2所示，为本申请实施例提供的一种电动汽车充电站电能质量监测分析系统中数据获取模块的结构示意图，数据获取模块包括充电站数据获取单元、充电效率数据获取单元、电能损耗数据获取单元和电能效率数据获取单元；充电站数据获取单元：用于获取电动汽车充电站配电网的可靠性指标数据、经济发展水平数据、网架结构数据和设备质量数据；充电效率数据获取单元：用于获取电动汽车充电器在电动汽车充电站的充电效率数据；电能损耗数据获取单元：用于获取电动汽车充电站的充电桩损耗电能数据和电动汽车充电器在电动汽车充电站的损耗电能数据；电能效率数据获取单元：用于获取电动汽车充电站出现的电压数据、电流数据和信号频率数据的最大值、最小值和允许差值。

在本实施例中，通过获取充电站数据、充电效率数据、电能损耗数据和电能效率数据并进行数据清洗和预处理，使得得到的数据更加准确，有利于使得对应的指数数据更加精确。

进一步的，如图3所示，为本申请实施例提供的一种电动汽车充电站电能质量监测分析系统中数据处理模块的结构示意图，数据处理模块包括电动汽车充电站质量指数计算单元、电动汽车充电器充电效率指数计算单元、电动汽车充电站电能利用指数计算单元和电动汽车充电站电能效率指数计算单元；电动汽车充电站质量指数计算单元：用于根据充电站数据获取单元获取的数据计算电动汽车充电站质量指数；电动汽车充电器充电效率指数计算单元：用于根据充电效率数据获取单元获取的数据计算电动汽车充电器充电效率指数；电动汽车充电站电能利用指数计算单元：用于根据电能损耗数据获取单元获取的数据计算电动汽车充电站电能利用指数；电动汽车充电站电能效率指数计算单元：用于根据电能效率数据获取单元获取的数据计算电动汽车充电站电能效率指数。

在本实施例中，通过对充电站数据、充电效率数据、电能损耗数据和电能效率数据四个方面的数据进行计算得到对应指数数据，可以通过指数数据全面地考虑到影响电动汽车充电站电能质量的因素。

进一步的，根据充电站数据获取单元获取的数据计算电动汽车充电站质量指数具体计算过程为：获取电动汽车充电站的数量，将电动汽车充电站进行编号，i₀＝1,2,...,i，i为电动汽车充电站总数，获取各电动汽车充电站所处环境配电网的可靠性指标数据、经济发展水平数据、网架结构数据和设备质量数据，获取各电动汽车充电站所处环境配电网的可靠性指标标准数据、经济发展水平标准数据、网架结构标准数据和设备质量标准数据，获取各电动汽车充电站所处环境配电网数据误差；根据电动汽车充电站质量指数计算公式得到第i₀个电动汽车充电站的电动汽车充电站质量指数具体的电动汽车充电站质量指数计算公式为：其中，和分别表示为第i₀个电动汽车充电站所处环境配电网的可靠性指标数据、经济发展水平数据、网架结构数据和设备质量数据，P¹、P²、P³和P⁴分别表示为电动汽车充电站所处环境配电网的可靠性指标标准数据、经济发展水平标准数据、网架结构标准数据和设备质量标准数据，和分别表示为第i₀个电动汽车充电站所处环境配电网的可靠性指标数据、经济发展水平数据、网架结构数据和设备质量数据所占权重比例，表示为第i₀个电动汽车充电站所处环境配电网数据误差。

在本实施例中，由于电动汽车充电站位于不同地方，电动汽车充电站具备的硬件条件存在明显差异，因此从电动汽车充电站所处环境配电网的可靠性指标数据、经济发展水平数据、网架结构数据和设备质量数据方面进行计算可以更加全面地得到电动汽车充电站质量指数。

进一步的，根据充电站数据获取单元获取的数据计算电动汽车充电站质量指数具体计算过程为：获取在各电动汽车充电站进行充电的电动汽车充电器数据，将电动汽车充电器进行编号，v₀＝1,2,...,v，v为电动汽车充电器总数，获取各电动汽车充电器在各电动汽车充电站的充电效率数据，获取各电动汽车充电器在各电动汽车充电站的充电效率标准数据，获取各电动汽车充电器在各电动汽车充电站的充电效率数据误差；根据电动汽车充电器充电效率指数计算公式得到第i₀个电动汽车充电站的电动汽车充电器充电效率指数具体的电动汽车充电器充电效率指数计算公式为：其中，表示为第v₀个电动汽车充电器在第i₀个电动汽车充电站的充电效率数据，表示为第i₀个电动汽车充电站的充电效率标准数据，和分别表示为第v₀个电动汽车充电器在第i₀个电动汽车充电站的充电效率数据最大值和最小值，表示为第v₀个电动汽车充电器在第i₀个电动汽车充电站的充电效率数据误差。

在本实施例中，不同种类的电动汽车充电器对电动汽车通过电动汽车充电站充电桩进行充电的充电线效率有较为明显的影响，因此需要考虑电动汽车充电器对电动汽车充电站电能质量的影响。

进一步的，根据电能损耗数据获取单元获取的数据计算电动汽车充电站电能利用指数具体计算过程为：获取各电动汽车充电站的充电桩损耗电能数据，获取各电动汽车充电器在各电动汽车充电站的损耗电能数据，获取各电动汽车充电站的充电桩电能标准数据，获取各电动汽车充电站的损耗电能数据误差；根据电动汽车充电站电能利用指数计算公式得到第i₀个电动汽车充电站的电动汽车充电站电能利用指数具体的电动汽车充电站电能利用指数计算公式为：其中，表示为第i₀个电动汽车充电站的充电桩损耗电能数据，表示为第v₀个电动汽车充电器在第i₀个电动汽车充电站的损耗电能数据，和分别表示为第v₀个电动汽车充电器在第i₀个电动汽车充电站的损耗电能数据最大值和最小值，表示为第i₀个电动汽车充电站的充电桩电能标准数据，表示为第i₀个电动汽车充电站的充电桩损耗电能数据所占权重比例，表示为第v₀个电动汽车充电器在第i₀个电动汽车充电站的损耗电能数据所占权重比例，表示为第i₀个电动汽车充电站的损耗电能数据误差。

在本实施例中，在具体电动汽车充电过程中会产生一些损耗，包括电动汽车充电站的充电桩损耗电能和电动汽车充电器在电动汽车充电站的损耗电能。

进一步的，根据电能效率数据获取单元获取的数据计算电动汽车充电站电能效率指数具体计算过程为：获取各电动汽车充电站出现的电压数据、电流数据和信号频率数据的最大值和最小值，获取各电动汽车充电站出现的电压数据允许差值、电流数据允许差值和信号频率数据允许差值，获取各电动汽车充电站数据误差；根据电动汽车充电站电能效率指数计算公式得到第i₀个电动汽车充电站的电动汽车充电站电能效率指数具体的电动汽车充电站电能效率指数计算公式为：

，其中，和分别表示为第i₀个电动汽车充电站出现的电压数据最大值和最小值，表示为第i₀个电动汽车充电站出现的电压数据允许差值，和分别表示为第i₀个电动汽车充电站出现的电流数据最大值和最小值，表示为第i₀个电动汽车充电站出现的电流数据允许差值，和分别表示为第i₀个电动汽车充电站出现的信号频率数据最大值和最小值，表示为第i₀个电动汽车充电站出现的信号频率数据允许差值，和分别表示为第i₀个电动汽车充电站出现的电压数据、电流数据和信号频率数据所占权重比例，表示为第i₀个电动汽车充电站数据误差。

在本实施例中，通过从电压、电流和信号频三个方面考虑可以更加直观地通过电动汽车充电站电能效率指数表现对对电动汽车充电站电能效率产生的影响。

进一步的，检验电动汽车充电站的电动汽车充电站质量指数、电动汽车充电器充电效率指数、电动汽车充电站电能利用指数和电动汽车充电站电能效率指数是否处于正常范围具体过程为：获取电动汽车充电站质量指数的最大值和最小值，当时，其中，α₁和α₂分别表示为的上界和下界，表示电动汽车充电站质量指数处于正常范围，能参与后续计算，当电动汽车充电站质量指数处于正常范围以外时，不能参与后续计算，充电站数据获取单元和电动汽车充电站质量指数计算单元重新执行，直到电动汽车充电站质量指数处于正常范围时停止执行；获取电动汽车充电器充电效率指数的最大值和最小值，当时，其中，β₁和β₂分别表示为的上界和下界，表示电动汽车充电器充电效率指数处于正常范围，能参与后续计算，当电动汽车充电器充电效率指数处于正常范围以外时，不能参与后续计算，充电效率数据获取单元和电动汽车充电器充电效率指数计算单元重新执行，直到电动汽车充电器充电效率指数处于正常范围时停止执行；获取电动汽车充电站电能利用指数的最大值和最小值，当时，其中，χ₁和χ₂分别表示为的上界和下界，表示电动汽车充电站电能利用指数处于正常范围，能参与后续计算，当电动汽车充电站电能利用指数处于正常范围以外时，不能参与后续计算，电能损耗数据获取单元和电动汽车充电站电能利用指数计算单元重新执行，直到电动汽车充电站电能利用指数处于正常范围时停止执行；获取电动汽车充电站电能效率指数的最大值和最小值，当时，其中，δ₁和δ₂分别表示为的上界和下界，表示电动汽车充电站电能效率指数处于正常范围，能参与后续计算，当电动汽车充电站电能效率指数处于正常范围以外时，不能参与后续计算，电能效率数据获取单元和电动汽车充电站电能效率指数计算单元重新执行，直到电动汽车充电站电能效率指数处于正常范围时停止执行。

在本实施例中，如图4所示，为本申请实施例提供的一种电动汽车充电站电能质量监测分析系统中计算得到电动汽车充电站电能质量指数的结构图，其中，α₁和α₂分别表示为的上界和下界，和β₁和β₂分别表示为的上界和下界，和其中，χ₁和χ₂分别表示为的上界和下界，和其中，δ₁和δ₂分别表示为的上界和下界。

进一步的，对得到的指数数据进行计算得到电动汽车充电站电能质量指数具体计算过程为：获取各电动汽车充电站的电动汽车充电站质量指数、电动汽车充电器充电效率指数、电动汽车充电站电能利用指数和电动汽车充电站电能效率指数；根据电动汽车充电站电能质量指数计算公式得到第i₀个电动汽车充电站的电动汽车充电站电能质量指数具体的电动汽车充电站电能质量指数计算公式为：其中，和分别表示为第i₀个电动汽车充电站的电动汽车充电站质量指数、电动汽车充电器充电效率指数、电动汽车充电站电能利用指数和电动汽车充电站电能效率指数，x₁、x₂、x₃和x₄分别表示为第i₀个电动汽车充电站的电动汽车充电站质量指数、电动汽车充电器充电效率指数、电动汽车充电站电能利用指数和电动汽车充电站电能效率指数所占权重比例，η表示为修正因子。

在本实施例中，从电动汽车充电站质量指数、电动汽车充电器充电效率指数、电动汽车充电站电能利用指数和电动汽车充电站电能效率指数四个方面计算电动汽车充电站电能质量指数，使得电动汽车充电站电能质量指数更加准确。

进一步的，分析电动汽车充电站电能质量具体过程为：当时，电动汽车充电站电能质量指数越大，电动汽车充电站电能质量越好，当时，电动汽车充电站电能质量指数越小，电动汽车充电站电能质量越差。

在本实施例中，ψ＝[ln(0.8)]⁴，当时，电动汽车充电站电能质量指数越大，电动汽车充电站电能质量越好，当时，电动汽车充电站电能质量指数越小，电动汽车充电站电能质量越差。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：相对于公开号为：CN107117058A公开的一种电动汽车充电站电能质量监控系统，本申请实施例通过数据检验模块对电动汽车充电站的电动汽车充电站质量指数、电动汽车充电器充电效率指数、电动汽车充电站电能利用指数和电动汽车充电站电能效率指数进行循环检验，从而确保得到的指数数据都处于正常范围，进而实现了更加准确地得到电动汽车充电站电能质量指数；相对于公告号为：CN111047119B公告的一种电动汽车充电站处的电能质量监测及报警装置，本申请实施例通过对电动汽车充电站电能质量指数进行分析，从而从电动汽车充电站质量指数、电动汽车充电器充电效率指数、电动汽车充电站电能利用指数和电动汽车充电站电能效率指数四个方面分析电动汽车充电站电能质量，进而实现了全面地分析电动汽车充电站电能质量。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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。

本发明是参照根据本发明实施例的系统、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。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种电动汽车充电站电能质量监测分析系统，其特征在于，包括：数据获取模块、数据处理模块、数据检验模块和数据分析模块，数据处理模块分别与数据获取模块和数据检验模块通过线缆连接，数据检验模块和数据分析模块通过线缆连接；

所述数据获取模块：用于获取充电站数据、充电效率数据、电能损耗数据和电能效率数据；

所述数据处理模块：用于对数据获取模块获取的数据进行处理得到电动汽车充电站的电动汽车充电站质量指数、电动汽车充电器充电效率指数、电动汽车充电站电能利用指数和电动汽车充电站电能效率指数；

所述数据检验模块：用于检验电动汽车充电站的电动汽车充电站质量指数、电动汽车充电器充电效率指数、电动汽车充电站电能利用指数和电动汽车充电站电能效率指数是否处于正常范围；

所述数据分析模块：用于对得到的指数数据进行计算得到电动汽车充电站电能质量指数，并分析电动汽车充电站电能质量；

所述数据获取模块包括充电站数据获取单元、充电效率数据获取单元、电能损耗数据获取单元和电能效率数据获取单元；

所述充电站数据获取单元：用于获取电动汽车充电站配电网的可靠性指标数据、经济发展水平数据、网架结构数据和设备质量数据；

所述充电效率数据获取单元：用于获取电动汽车充电器在电动汽车充电站的充电效率数据；

所述电能损耗数据获取单元：用于获取电动汽车充电站的充电桩损耗电能数据和电动汽车充电器在电动汽车充电站的损耗电能数据；

所述电能效率数据获取单元：用于获取电动汽车充电站出现的电压数据、电流数据和信号频率数据的最大值、最小值和允许差值；

所述数据处理模块包括电动汽车充电站质量指数计算单元、电动汽车充电器充电效率指数计算单元、电动汽车充电站电能利用指数计算单元和电动汽车充电站电能效率指数计算单元；

所述电动汽车充电站质量指数计算单元：用于根据充电站数据获取单元获取的数据计算电动汽车充电站质量指数；

所述电动汽车充电器充电效率指数计算单元：用于根据充电效率数据获取单元获取的数据计算电动汽车充电器充电效率指数；

所述电动汽车充电站电能利用指数计算单元：用于根据电能损耗数据获取单元获取的数据计算电动汽车充电站电能利用指数；

所述电动汽车充电站电能效率指数计算单元：用于根据电能效率数据获取单元获取的数据计算电动汽车充电站电能效率指数；

所述根据充电站数据获取单元获取的数据计算电动汽车充电站质量指数具体计算过程为：

获取在各电动汽车充电站进行充电的电动汽车充电器数据，将电动汽车充电器进行编号，v₀＝1,2,...,v，v为电动汽车充电器总数，获取各电动汽车充电器在各电动汽车充电站的充电效率数据，获取各电动汽车充电器在各电动汽车充电站的充电效率标准数据，获取各电动汽车充电器在各电动汽车充电站的充电效率数据误差；

根据电动汽车充电器充电效率指数计算公式得到第i₀个电动汽车充电站的电动汽车充电器充电效率指数ν_i0，具体的电动汽车充电器充电效率指数计算公式为：其中，表示为第v₀个电动汽车充电器在第i₀个电动汽车充电站的充电效率数据，表示为第i₀个电动汽车充电站的充电效率标准数据，和分别表示为第v₀个电动汽车充电器在第i₀个电动汽车充电站的充电效率数据最大值和最小值，表示为第v₀个电动汽车充电器在第i₀个电动汽车充电站的充电效率数据误差。

2.如权利要求1所述一种电动汽车充电站电能质量监测分析系统，其特征在于，所述根据充电站数据获取单元获取的数据计算电动汽车充电站质量指数具体计算过程为：

获取电动汽车充电站的数量，将电动汽车充电站进行编号，i₀＝1,2,...,i，i为电动汽车充电站总数，获取各电动汽车充电站所处环境配电网的可靠性指标数据、经济发展水平数据、网架结构数据和设备质量数据，获取各电动汽车充电站所处环境配电网的可靠性指标标准数据、经济发展水平标准数据、网架结构标准数据和设备质量标准数据，获取各电动汽车充电站所处环境配电网数据误差；

根据电动汽车充电站质量指数计算公式得到第i₀个电动汽车充电站的电动汽车充电站质量指数具体的电动汽车充电站质量指数计算公式为：其中，和分别表示为第i₀个电动汽车充电站所处环境配电网的可靠性指标数据、经济发展水平数据、网架结构数据和设备质量数据，P¹、P²、P³和P⁴分别表示为电动汽车充电站所处环境配电网的可靠性指标标准数据、经济发展水平标准数据、网架结构标准数据和设备质量标准数据，和分别表示为第i₀个电动汽车充电站所处环境配电网的可靠性指标数据、经济发展水平数据、网架结构数据和设备质量数据所占权重比例，表示为第i₀个电动汽车充电站所处环境配电网数据误差。

3.如权利要求1所述一种电动汽车充电站电能质量监测分析系统，其特征在于，所述根据电能损耗数据获取单元获取的数据计算电动汽车充电站电能利用指数具体计算过程为：

获取各电动汽车充电站的充电桩损耗电能数据，获取各电动汽车充电器在各电动汽车充电站的损耗电能数据，获取各电动汽车充电站的充电桩电能标准数据，获取各电动汽车充电站的损耗电能数据误差；

根据电动汽车充电站电能利用指数计算公式得到第i₀个电动汽车充电站的电动汽车充电站电能利用指数具体的电动汽车充电站电能利用指数计算公式为：其中，表示为第i₀个电动汽车充电站的充电桩损耗电能数据，表示为第v₀个电动汽车充电器在第i₀个电动汽车充电站的损耗电能数据，和分别表示为第v₀个电动汽车充电器在第i₀个电动汽车充电站的损耗电能数据最大值和最小值，表示为第i₀个电动汽车充电站的充电桩电能标准数据，表示为第i₀个电动汽车充电站的充电桩损耗电能数据所占权重比例，表示为第v₀个电动汽车充电器在第i₀个电动汽车充电站的损耗电能数据所占权重比例，表示为第i₀个电动汽车充电站的损耗电能数据误差。

4.如权利要求3所述一种电动汽车充电站电能质量监测分析系统，其特征在于，所述根据电能效率数据获取单元获取的数据计算电动汽车充电站电能效率指数具体计算过程为：

获取各电动汽车充电站出现的电压数据、电流数据和信号频率数据的最大值和最小值，获取各电动汽车充电站出现的电压数据允许差值、电流数据允许差值和信号频率数据允许差值，获取各电动汽车充电站数据误差；

根据电动汽车充电站电能效率指数计算公式得到第i₀个电动汽车充电站的电动汽车充电站电能效率指数具体的电动汽车充电站电能效率指数计算公式为：

，其中，和分别表示为第i₀个电动汽车充电站出现的电压数据最大值和最小值，表示为第i₀个电动汽车充电站出现的电压数据允许差值，和分别表示为第i₀个电动汽车充电站出现的电流数据最大值和最小值，表示为第i₀个电动汽车充电站出现的电流数据允许差值，和分别表示为第i₀个电动汽车充电站出现的信号频率数据最大值和最小值，表示为第i₀个电动汽车充电站出现的信号频率数据允许差值，和分别表示为第i₀个电动汽车充电站出现的电压数据、电流数据和信号频率数据所占权重比例，表示为第i₀个电动汽车充电站数据误差。

5.如权利要求4所述一种电动汽车充电站电能质量监测分析系统，其特征在于，所述检验电动汽车充电站的电动汽车充电站质量指数、电动汽车充电器充电效率指数、电动汽车充电站电能利用指数和电动汽车充电站电能效率指数是否处于正常范围具体过程为：

获取电动汽车充电站质量指数的最大值和最小值，当时，其中，α₁和α₂分别表示为的上界和下界，表示电动汽车充电站质量指数处于正常范围，能参与后续计算，当电动汽车充电站质量指数处于正常范围以外时，不能参与后续计算，充电站数据获取单元和电动汽车充电站质量指数计算单元重新执行，直到电动汽车充电站质量指数处于正常范围时停止执行；

获取电动汽车充电器充电效率指数的最大值和最小值，当时，其中，β₁和β₂分别表示为的上界和下界，表示电动汽车充电器充电效率指数处于正常范围，能参与后续计算，当电动汽车充电器充电效率指数处于正常范围以外时，不能参与后续计算，充电效率数据获取单元和电动汽车充电器充电效率指数计算单元重新执行，直到电动汽车充电器充电效率指数处于正常范围时停止执行；

获取电动汽车充电站电能利用指数的最大值和最小值，当时，其中，χ₁和χ₂分别表示为的上界和下界，表示电动汽车充电站电能利用指数处于正常范围，能参与后续计算，当电动汽车充电站电能利用指数处于正常范围以外时，不能参与后续计算，电能损耗数据获取单元和电动汽车充电站电能利用指数计算单元重新执行，直到电动汽车充电站电能利用指数处于正常范围时停止执行；

获取电动汽车充电站电能效率指数的最大值和最小值，当时，其中，δ₁和δ₂分别表示为的上界和下界，表示电动汽车充电站电能效率指数处于正常范围，能参与后续计算，当电动汽车充电站电能效率指数处于正常范围以外时，不能参与后续计算，电能效率数据获取单元和电动汽车充电站电能效率指数计算单元重新执行，直到电动汽车充电站电能效率指数处于正常范围时停止执行。

6.如权利要求5所述一种电动汽车充电站电能质量监测分析系统，其特征在于，所述对得到的指数数据进行计算得到电动汽车充电站电能质量指数具体计算过程为：

获取各电动汽车充电站的电动汽车充电站质量指数、电动汽车充电器充电效率指数、电动汽车充电站电能利用指数和电动汽车充电站电能效率指数；

根据电动汽车充电站电能质量指数计算公式得到第i₀个电动汽车充电站的电动汽车充电站电能质量指数具体的电动汽车充电站电能质量指数计算公式为：其中，和分别表示为第i₀个电动汽车充电站的电动汽车充电站质量指数、电动汽车充电器充电效率指数、电动汽车充电站电能利用指数和电动汽车充电站电能效率指数，x₁、x₂、x₃和x₄分别表示为第i₀个电动汽车充电站的电动汽车充电站质量指数、电动汽车充电器充电效率指数、电动汽车充电站电能利用指数和电动汽车充电站电能效率指数所占权重比例，η表示为修正因子。

7.如权利要求6所述一种电动汽车充电站电能质量监测分析系统，其特征在于，所述分析电动汽车充电站电能质量具体过程为：当时，电动汽车充电站电能质量指数越大，电动汽车充电站电能质量越好，当时，电动汽车充电站电能质量指数越小，电动汽车充电站电能质量越差，ψ＝[ln(0.8)]⁴。