CN117895555A - 一种具备故障电网支撑与应急供电功能的电动汽车充电桩 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种具备故障电网支撑与应急供电功能的电动汽车充电桩。所述电动汽车充电桩的处理器用于实现以下步骤：响应于检测到电网故障，基于电流矢量角度，确定出电动汽车充电桩的变流器的电流参考值；采用跟网型控制策略，基于电流参考值进行故障电流分配。采用本申请的电动汽车充电桩能够在电网故障时，自动调整控制策略和输出电流，增强电动汽车充电桩故障电网电压支撑能力。
Description
技术领域
本申请涉及电力技术领域，特别是涉及一种具备故障电网支撑与应急供电功能的电动汽车充电桩。
背景技术
当前，越来越多电动汽车充电桩开始提供放电辅助服务，用以支撑配电网可靠供电，解决***强度与惯量降低的不利问题。然而，配电网通常位于电力***末端，运行环境复杂，短路故障现象频发，如果电动汽车充电桩不具备电网故障穿越能力，可能导致在电网故障或电流异常情况下损坏充电设备和电动汽车。
常见的电动汽车充电桩电流通常采用跟网型充电控制策略，大都不具备短时故障穿越能力，故障时会闭锁停机。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种具备故障电网支撑与应急供电功能的电动汽车充电桩。
第一方面，本申请提供了一种具备故障电网支撑与应急供电功能的电动汽车充电桩，包括处理器，所述处理器用于实现以下步骤：
响应于检测到电网故障，基于电流矢量角度，确定出电动汽车充电桩的变流器的电流参考值；
采用跟网型控制策略，基于电流参考值进行故障电流分配。
在其中一个实施例中，使用以下步骤，确定电流矢量角度：
对电动汽车充电桩进行线路阻抗检测，得到电动汽车充电桩的线路电抗和线路电阻的比值；
基于比值，确定出电流矢量角度。
在其中一个实施例中，对电动汽车充电桩进行线路阻抗检测，得到电动汽车充电桩的线路电抗和线路电阻的比值，包括：
将预设频率的电流注入到待测线路中；
在线路的电压响应位置，使用电压传感器测量注入的电流引起的电压响应；电压响应包括线路的阻抗信息；
基于电流和电压响应，计算出待测线路在预设频率下的阻抗；其中，阻抗为电压和电流的相位和幅值之比；
根据阻抗值得到待测线路的线路电抗和线路电阻的比值。
在其中一个实施例中，基于比值，确定出电流矢量角度，包括：
当时，确定出电流矢量角度为/>；
当时，确定出电流矢量角度为/>；
当时，确定出电流矢量角度为/>，且/>与电动汽车充电桩的线路感性和阻性的比重相关；
其中，X为线路电抗，R为线路电阻，为线路电抗和线路电阻的比值；/>为电流矢量角度。
在其中一个实施例中，基于电流矢量角度，确定出电动汽车充电桩的变流器的电流参考值，包括：
采用如下表达式，基于电流矢量角度，确定出变流器的d轴电流参考值和q轴电流参考值：
其中，为电流矢量角度，/>为电压环输出的d轴电流参考值；/>为电压环输出的q轴电流参考值；Imax为电动汽车充电桩变流器预设的最大允许电流幅值，/>为变流器的d轴电流参考值，/>为变流器的q轴电流参考值。
在其中一个实施例中，处理器还用于实现以下步骤：
响应于检测到电网故障恢复，或响应于检测到电网故障重合闸失败，采用构网型控制策略，对电动汽车充电桩进行电流控制。
第二方面，本申请还提供了一种电动汽车充电桩控制方法，包括：
响应于检测到电网故障，基于电流矢量角度，确定出电动汽车充电桩的变流器的电流参考值；
采用跟网型控制策略，基于电流参考值进行故障电流分配。
第三方面，本申请还提供了一种电动汽车充电桩控制装置，包括：
电流参考值确定模块，用于响应于检测到电网故障，基于电流矢量角度，确定出电动汽车充电桩的变流器的电流参考值；
电流分配模块，用于采用跟网型控制策略，基于电流参考值进行故障电流分配。
第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
上述具备故障电网支撑与应急供电功能的电动汽车充电桩，通过响应于检测到电网故障，基于电流矢量角度，确定出电动汽车充电桩的变流器的电流参考值；采用跟网型控制策略，基于电流参考值进行故障电流分配，能够在电网故障时，自动调整控制策略和输出电流，增强电动汽车充电桩故障电网电压支撑能力。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一个实施例中电动汽车充电桩控制方法的流程示意图；
图2为一个实施例中确定电流矢量角度的流程示意图；
图3为一个实施例中对电动汽车充电桩进行线路阻抗检测，得到电动汽车充电桩的线路电抗和线路电阻的比值的流程示意图；
图4为另一个实施例中电动汽车充电桩控制方法的***运行流程图；
图5为一个实施例中电动汽车充电桩构网型控制框图；
图6为一个实施例中电动汽车充电桩故障电网支撑控制图；
图7为一个实施例中电动汽车充电桩控制装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
为了解决传统电动汽车充电桩在电网故障时会闭锁停机的问题，在一个实施例中，提供了一种具备故障电网支撑与应急供电功能的电动汽车充电桩，电动汽车充电桩包括处理器，如图1所示，处理器可以用于实现以下步骤：
步骤102，响应于检测到电网故障，基于电流矢量角度，确定出电动汽车充电桩的变流器的电流参考值。
其中，电网故障可以为电网电压跌落故障，也可以是与电网连接异常导致电流异常、电动汽车充电桩出现过流等情况。在电网故障或电流异常情况下，可以将电动汽车充电转切换为跟网型同步，以电流矢量角度确定出电动汽车充电桩的变流器的电流参考值。
其中，电流矢量角度用于指示电流矢量相对于参考轴（例如d轴或q轴）的方向角度。在三相交流电***中，电流矢量通常用复数表示，具有幅值和相位角。构网dq轴是电力***中用于描述三相交流电机的坐标系。它是一种数学工具，用于将三相交流电机的电气量转换为直角坐标系下的dq轴变量，以便进行分析和控制。在构网dq轴坐标系中，d轴（直轴）对应于电机的磁场轴，而q轴（正交轴）与d轴垂直。d轴通常与电机的磁场方向对齐，而q轴则与磁场垂直。通过将三相电机的电气量（如电流、电压）变换到dq坐标系下，可以更方便地进行分析和控制。
进一步地，可以基于电流矢量角度，确定出电动汽车充电桩的变流器的电流参考值。示例性地，在构网dq轴坐标系中，确定出d轴电流参考值和q轴电流参考值。
步骤104，采用跟网型控制策略，基于电流参考值进行故障电流分配。
具体而言，跟网型控制是负载侧逆变器通过对负载电流进行控制，使其跟随电网电压的变化而变化。跟网型控制的核心思想是将逆变器视为负载，通过模拟负载对电网的响应来实现逆变器的控制。在跟网型控制中，逆变器的输出电压和频率都是由电网电压和频率决定的，逆变器只需要根据电网电压和频率的变化来调整输出电流即可。
基于前述步骤得到的电流参考值，以及使用锁相环计算得到的频率值，可以对变流器进行故障电流分配。
本申请实施例提供的一种具备故障电网支撑与应急供电功能的电动汽车充电桩，响应于检测到电网故障，基于电流矢量角度，确定出电动汽车充电桩的变流器的电流参考值；采用跟网型控制策略，基于电流参考值进行故障电流分配，若电网暂时性短时故障时，电动汽车充电桩能保证不脱网的同时可进行最大化定量功率输出，用以支撑故障电网快速恢复。
在其中一个实施例中，如图2所示，可以使用以下步骤，确定电流矢量角度：
S202，对电动汽车充电桩进行线路阻抗检测，得到电动汽车充电桩的线路电抗和线路电阻的比值。
其中，电抗（Reactance）是指电路中储存和释放电磁能量的能力，通常用符号X表示，单位为欧姆（Ω）。电抗的值取决于电路元件的容性或电感性质，其大小与电路中电流变化的速度有关。当电流变化较慢时，电抗的影响较小，而当电流变化较快时，电抗的影响会更加显著。电阻（Resistance）是指电路中电子流动受到阻碍的程度，通常用符号R表示，单位为欧姆（Ω）。
S204，基于比值，确定出电流矢量角度。
具体而言，对于不同的线路电抗与线路电阻的比值，线路可以表现为感性、阻性或二者的组合。其中，感性是通过在电网线路中添加电感元件来调节线路的电气特性。阻性是通过在电网线路中添加电阻元件来调节线路的电气特性。针对不同的比值，电网线路对应的设置不同，进而对应的电流矢量角度也不相同。例如，当线路表现为感性，电流矢量角度可以为，以支撑电动汽车充电桩变流器在电网电压跌落情景下输出无功电流对电网电压进行支撑。当线路表现为阻性，电流矢量角度可以调整为支撑电动汽车充电桩变流器在电网电压跌落情景下输出有功电流对电网电压进行支撑。
在其中一个实施例中，基于比值，确定出电流矢量角度，可以包括：
当时，确定出电流矢量角度为/>；
当时，确定出电流矢量角度为/>；
当时，确定出电流矢量角度为/>，且/>与电动汽车充电桩的线路感性和阻性的比重相关；
其中，X为线路电抗，R为线路电阻，为线路电抗和线路电阻的比值；/>为电流矢量角度。
具体而言，当时，电网线路表现为感性，设置电流参考矢量角度/>电动汽车充电桩变流器在电网电压跌落情景下输出无功电流对电网电压进行支撑。当/>时电网线路表现为组性，设置电流参考矢量角度/>电动汽车充电桩变流器在电网电压跌落情景下输出有功电流对电网电压进行支撑。当/>时需要根据线路感性和阻性的比重，设置/>。
本申请实施例提供的一种具备故障电网支撑与应急供电功能的电动汽车充电桩中，基于电动汽车充电桩的线路电抗和线路电阻的比值确定出电流矢量角度，根据电网故障时电网线路阻感比确定电动汽车充电桩电网故障限流模式时输出电流的有功无功分量来增强电动汽车充电桩故障电网电压支撑能力，能够根据电网线路情况自适应的提供更好的电网故障电压支撑能力。
在其中一个实施例中，如图3所示，对电动汽车充电桩进行线路阻抗检测，得到电动汽车充电桩的线路电抗和线路电阻的比值，可以包括以下步骤：
步骤302，将预设频率的电流注入到待测线路中。
具体而言，可以使用电流源或注入变压器，将已知频率的电流注入到待测线路中，以在待测线路中产生相关的参数，进而测量计算相关特性参数。
步骤304，在线路的电压响应位置，使用电压传感器测量注入的电流引起的电压响应；电压响应包括线路的阻抗信息。
其中，电压响应位置可以是在线路的另一端或其他感兴趣的位置。在电压相应位置，使用电压传感器，可以测量注入电流引起的电压响应。电压响应包含了线路的阻抗信息。具体而言，在电路中，电阻和电抗可以组合形成复阻抗，是电路对于交流电源的阻抗，通常用符号Z表示，单位为欧姆（Ω）。复阻抗由电阻和电抗构成，其大小和相位角度取决于电路特性。
步骤306，基于电流和电压响应，计算出待测线路在预设频率下的阻抗；其中，阻抗为电压和电流的相位和幅值之比；
利用注入电流和测量电压的关系，可以计算出线路在注入频率下的阻抗。
步骤308，根据阻抗值得到待测线路的线路电抗和线路电阻的比值。
一般而言，可以使用复数形式的欧姆定律，基于阻抗值得到待测线路的线路电抗和线路电阻的比值。
在一个具体的实例中，电网侧线路电阻与电抗及其比值可计算如下：
在选定频率上通过电动汽车充电桩变流器控制器作为虚拟电流源或外接电流源，向电网注入一个小幅度的交流扰动电流ir=Ir*sin(ωrt)，假设角频率为ωr，通常可选取基波频率附近频率比如45Hz或55Hz，会在变流器出口处引起电压响应；此时通过变流器控制器采集该测量电压vc=Vc*sin(ωct+φc)，测量角频率ωc应等于ωr，初相位为φc，即可通过以下公式进行计算：
线路阻抗测量幅值Zc为：
线路电阻Rc与电抗Xc测量幅值分别为：
其中，ir为注入交流扰动电流的瞬时值，Ir为注入扰动电流对应的幅值，vc为变流器端口测量电压的瞬时值；Vc为测量电压对应的幅值，Zc为线路阻抗测量幅值。
基于上述公式，可以得到待测线路的线路电抗和线路电阻的比值。
在其中一个实施例中，基于电流矢量角度，确定出电动汽车充电桩的变流器的电流参考值，可以包括：
采用如下表达式，基于电流矢量角度，确定出变流器的d轴电流参考值和q轴电流参考值：
其中，为电流矢量角度，/>为电压环输出的d轴电流参考值；/>为电压环输出的q轴电流参考值；Imax为电动汽车充电桩变流器预设的最大允许电流幅值，/>为变流器的d轴电流参考值，/>为变流器的q轴电流参考值。
在其中一个实施例中，处理器还可以用于实现以下步骤：
响应于检测到电网故障恢复，或响应于检测到电网故障重合闸失败，采用构网型控制策略，对电动汽车充电桩进行电流控制。
具体而言，电动汽车充电桩在正常工作的情况下采用构网型控制策略，在电网故障时更换为跟网型控制策略，因而，当检测到电网故障恢复，则更换为构网型控制策略，恢复电动汽车充电桩正常工作。
在一个实际的应用场景中，当故障恢复后或当电网故障重合闸失败发生永久性故障时将电动汽车充电桩恢复构网型控制，保持电压源特性，实现对***的应急供电支撑，为关键负载提供电力。
为了进一步阐释本申请实施例的方案，下面结合一个具体示例予以说明，如图4所示，正常运行时，电动汽车充电桩构网控制运行，采用构网型控制方法，对电网运行进行惯量支撑、相跳功率支撑等以实现对电网稳定运行的支撑。
对线路进行线路组件检测，计算得到线路电抗和电阻的比值，进一步通过比值确定出电流矢量角度。当电网故障检测运行，检测到电网故障（例如发生电网电压跌落故障、电动汽车充电桩出现过流）时，则限制电动汽车充电桩变流器电流控制器的电流参考值、/>以达到限流的目的。其中，电流参考值通过使用电流矢量角度确定，进而进行故障电流分配。
之后，当电网故障恢复或故障重合闸失败，电动汽车充电桩重新恢复构网控制运行。当故障恢复后或当故障重合闸失败发生永久性故障时将电动汽车充电桩恢复构网型控制，保持电压源特性，实现对***的应急供电支撑，为关键负载提供电力。
具体而言，构网型控制策略的控制框图如图5所示，其中，Power calculation为功率计算；LPF为Low Pass Filter，低通滤波器；VSG control为Virtual synchronousgenerator control，虚拟同步机控制；Voltage control为电压控制；CSA为CurrentSaturation Algorithm，电流饱和算法；Current control为电流控制；SVPWM Modulator为Space Vector Pulse Width Modulation，空间矢量脉宽调制器；Drive signals为驱动信号。构网型电动汽车充电桩通过电压传感器、电流传感器将构网型电动汽车充电桩滤波电容三相电压、/>、/>，并网点三相电流/>、/>、/>，滤波电感三相电流/>、/>、/>输入到构网型电动汽车充电桩的控制器中。将构网型电动汽车充电桩滤波电容处三相电压、并网点三相电流、滤波电感三相电流/>、/>、/>，/>、/>、/>、/>、/>、/>，进行dq变换，得到/>、/>、/>的d轴分量/>和q轴分量/>，/>、/>、/>的d轴分量/>和q轴分量/>，/>、/>、/>的d轴分量/>和q轴分量/>，计算公式如下：
式中，为构网控制二阶功率同步环的相角输出。
利用、/>、/>的d轴分量/>和q轴分量/>，/>、/>、/>的d轴分量/>和q轴分量/>计算构网型变流器实时输出有功Pe、无功功率Qe通过低通滤波环节后送入构网型电动汽车充电桩变流器功率同步控制环路，计算公式如下：
式中，为低通滤波器的截止频率，s为拉普拉斯算子。通过低通滤波，抑制截止频率以外分量，提升***的稳定性。
构网型电动汽车充电桩二阶功率同步控制频域表达式为：
式中，是有功功率参考值，/>为阻尼系数，/>为虚拟转动惯量，/>为输出角频率，/>为电网额定角频率。
进一步地，以电流注入法为例测量电网线路阻抗，在待测线路的一端注入一定频率的电流信号。这通常涉及使用电流源或注入变压器，将已知频率的电流注入到待测线路中。在线路的另一端，使用电压传感器测量注入电流引起的电压响应。这个电压响应包含了线路的阻抗信息。利用注入电流和测量电压的关系，可以计算出线路在注入频率下的阻抗。这通常涉及使用复数形式的欧姆定律，其中阻抗是电压和电流的相位和幅值之比。根据测量结果计算线路电阻R电抗X比值。
进一步，当发生电网电压跌落故障，电动汽车充电桩出现过流，将电动汽车充电转切换为跟网型同步，限制构网型电动汽车充电桩电流控制器的电流参考值、/>。根据得到的线路电阻R电抗X比值/>确定电流参考矢量角度/>。当/>时电网线路表现为感性设置电流参考矢量角度/>电动汽车充电桩在电网电压跌落情景下输出无功电流对电网电压进行支撑。当/>时电网线路表现为阻性设置电流参考矢量角度/>电动汽车充电桩在电网电压跌落情景下输出有功电流对电网电压进行支撑。当/>时需要根据线路感性和阻性的比重设置/>。
具体而言，限流算法中，电动汽车充电桩变流器电流控制器的电流参考值、/>的限制策略如下式所示：
其中，为电流矢量角度，/>为电压环输出的d轴电流参考值；/>为电压环输出的q轴电流参考值；Imax为电动汽车充电桩变流器预设的最大允许电流幅值，/>为变流器的d轴电流参考值，/>为变流器的q轴电流参考值。Imax为电动汽车充电桩变流器预设的最大允许电流幅值，通常为变流器中的预设值，可设置为额定电流复制的1.2或1.5倍。
其中，采用限流策略后***的控制如图6所示。图中为锁相环的相角输出，Zf为故障短路电阻，ω0为输出角频率。
锁相环的开环传递函数的频域表达式为：
式中，为锁相环PI控制器的比例参数，/>为锁相环控制器的积分参数，s为传递函数的拉普拉斯算子。
进一步，当故障恢复后或当电网故障重合闸失败发生永久性故障时，将电动汽车充电桩恢复构网型控制，保持电压源特性，实现对***的应急供电支撑，为关键负载提供电力。
本申请实施例提供的一种具备故障电网支撑与应急供电功能的电动汽车充电桩，具备故障电网支撑与应急供电功能，根据电网故障时电网线路阻感比确定电动汽车充电桩电网故障限流模式时输出电流的有功无功分量来增强电动汽车充电桩故障电网电压支撑能力，能够根据电网情况自适应的提供更好的电网故障电压支撑能力。并且，在电网故障重合闸失败时，电动汽车充电桩将退出故障限流模式为构网控制，外特性表现为电压源控制，即可在电网故障失电时能够充当电压源为关键负载供电，使得电动汽车充电桩支持电网应急供电功能。
具体而言，电动汽车充电桩正常运行时：电动汽车充电桩为构网控制电压源；故障期间：电动汽车充电桩启动故障限流模式快速支撑电网；故障重合闸失败/电网失电时：退出CSA（Current Saturation Algorithm，电流饱和算法）的故障限流模式为常规构网控制，此时外特性为电压源，不需要额外施加控制，如图5所示。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种电动汽车充电桩控制方法，包括：
响应于检测到电网故障，基于电流矢量角度，确定出电动汽车充电桩的变流器的电流参考值；
采用跟网型控制策略，基于电流参考值进行故障电流分配。
在其中一个实施例中，使用以下步骤，确定电流矢量角度：
对电动汽车充电桩进行线路阻抗检测，得到电动汽车充电桩的线路电抗和线路电阻的比值；
基于比值，确定出电流矢量角度。
在其中一个实施例中，对电动汽车充电桩进行线路阻抗检测，得到电动汽车充电桩的线路电抗和线路电阻的比值，包括：
将预设频率的电流注入到待测线路中；
在线路的电压响应位置，使用电压传感器测量注入的电流引起的电压响应；电压响应包括线路的阻抗信息；
基于电流和电压响应，计算出待测线路在预设频率下的阻抗；其中，阻抗为电压和电流的相位和幅值之比；
根据阻抗值得到待测线路的线路电抗和线路电阻的比值。
在其中一个实施例中，基于比值，确定出电流矢量角度，包括：
当时，确定出电流矢量角度为/>；
当时，确定出电流矢量角度为/>；
当时，确定出电流矢量角度为/>，且/>与电动汽车充电桩的线路感性和阻性的比重相关；
其中，X为线路电抗，R为线路电阻，为线路电抗和线路电阻的比值；/>为电流矢量角度。
在其中一个实施例中，基于电流矢量角度，确定出电动汽车充电桩的变流器的电流参考值，包括：
采用如下表达式，基于电流矢量角度，确定出变流器的d轴电流参考值和q轴电流参考值：
其中，为电流矢量角度，/>为电压环输出的d轴电流参考值；/>为电压环输出的q轴电流参考值；Imax为电动汽车充电桩变流器预设的最大允许电流幅值，/>为变流器的d轴电流参考值，/>为变流器的q轴电流参考值。
在其中一个实施例中，方法还包括：
响应于检测到电网故障恢复，或响应于检测到电网故障重合闸失败，采用构网型控制策略，对电动汽车充电桩进行电流控制。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的电动汽车充电桩控制方法的电动汽车充电桩控制装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个电动汽车充电桩控制装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于电动汽车充电桩控制方法的限定，在此不再赘述。
在一个示例性的实施例中，如图7所示，提供了一种电动汽车充电桩控制装置800，包括：
电流参考值确定模块801，用于响应于检测到电网故障，基于电流矢量角度，确定出电动汽车充电桩的变流器的电流参考值；
电流分配模块802，用于采用跟网型控制策略，基于电流参考值进行故障电流分配。
在其中一个实施例中，还包括角度确定模块，用于：
对电动汽车充电桩进行线路阻抗检测，得到电动汽车充电桩的线路电抗和线路电阻的比值；
基于比值，确定出电流矢量角度。
在其中一个实施例中，角度确定模块还用于：
将预设频率的电流注入到待测线路中；
在线路的电压响应位置，使用电压传感器测量注入的电流引起的电压响应；电压响应包括线路的阻抗信息；
基于电流和电压响应，计算出待测线路在预设频率下的阻抗；其中，阻抗为电压和电流的相位和幅值之比；
根据阻抗值得到待测线路的线路电抗和线路电阻的比值。
在其中一个实施例中，角度确定模块还用于：
当时，确定出电流矢量角度为/>；/>
当时，确定出电流矢量角度为/>；
当时，确定出电流矢量角度为/>，且/>与电动汽车充电桩的线路感性和阻性的比重相关；
其中，X为线路电抗，R为线路电阻，为线路电抗和线路电阻的比值；/>为电流矢量角度。
在其中一个实施例中，电流参考值确定模块还用于：
采用如下表达式，基于电流矢量角度，确定出变流器的d轴电流参考值和q轴电流参考值：
其中，为电流矢量角度，/>为电压环输出的d轴电流参考值；/>为电压环输出的q轴电流参考值；Imax为电动汽车充电桩变流器预设的最大允许电流幅值，/>为变流器的d轴电流参考值，/>为变流器的q轴电流参考值。
在其中一个实施例中，还包括：
恢复模块，用于响应于检测到电网故障恢复，或响应于检测到电网故障重合闸失败，采用构网型控制策略，对电动汽车充电桩进行电流控制。
上述电动汽车充电桩控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器（ReRAM）、磁变存储器（Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM）、铁电存储器（Ferroelectric Random Access Memory，FRAM）、相变存储器（Phase Change Memory，PCM）、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory，SRAM）或动态随机存取存储器（Dynamic RandomAccess Memory，DRAM）等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种具备故障电网支撑与应急供电功能的电动汽车充电桩，其特征在于，包括处理器，所述处理器用于实现以下步骤：
响应于检测到电网故障，基于电流矢量角度，确定出所述电动汽车充电桩的变流器的电流参考值；
采用跟网型控制策略，基于所述电流参考值进行故障电流分配。
2.根据权利要求1所述的电动汽车充电桩，其特征在于，使用以下步骤，确定所述电流矢量角度：
对所述电动汽车充电桩进行线路阻抗检测，得到所述电动汽车充电桩的线路电抗和线路电阻的比值；
基于所述比值，确定出所述电流矢量角度。
3.根据权利要求2所述的电动汽车充电桩，其特征在于，所述对所述电动汽车充电桩进行线路阻抗检测，得到所述电动汽车充电桩的线路电抗和线路电阻的比值，包括：
将预设频率的电流注入到待测线路中；
在线路的电压响应位置，使用电压传感器测量注入的所述电流引起的电压响应；所述电压响应包括线路的阻抗信息；
基于所述电流和所述电压响应，计算出所述待测线路在预设频率下的阻抗；其中，阻抗为电压和电流的相位和幅值之比；
根据所述阻抗值得到所述待测线路的线路电抗和线路电阻的比值。
4.根据权利要求2所述的电动汽车充电桩，其特征在于，所述基于所述比值，确定出所述电流矢量角度，包括：
当时，确定出所述电流矢量角度为/>；
当时，确定出所述电流矢量角度为/>；
当时，确定出所述电流矢量角度为/>，且/>与所述电动汽车充电桩的线路感性和阻性的比重相关；
其中，X为线路电抗，R为线路电阻，为线路电抗和线路电阻的比值；/>为电流矢量角度。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的电动汽车充电桩，其特征在于，所述基于电流矢量角度，确定出所述电动汽车充电桩的变流器的电流参考值，包括：
采用如下表达式，基于电流矢量角度，确定出变流器的d轴电流参考值和q轴电流参考值：
其中，为电流矢量角度，/>为电压环输出的d轴电流参考值；/>为电压环输出的q轴电流参考值；Imax为电动汽车充电桩变流器预设的最大允许电流幅值，/>为变流器的d轴电流参考值，/>为变流器的q轴电流参考值。
6.根据权利要求1所述的电动汽车充电桩，其特征在于，所述处理器还用于实现以下步骤：
响应于检测到电网故障恢复，或响应于检测到电网故障重合闸失败，采用构网型控制策略，对所述电动汽车充电桩进行电流控制。
7.一种电动汽车充电桩控制方法，其特征在于，所述方法包括：
响应于检测到电网故障，基于电流矢量角度，确定出所述电动汽车充电桩的变流器的电流参考值；
采用跟网型控制策略，基于所述电流参考值进行故障电流分配。
8.一种电动汽车充电桩控制装置，其特征在于，所述装置包括：
电流参考值确定模块，用于响应于检测到电网故障，基于电流矢量角度，确定出所述电动汽车充电桩的变流器的电流参考值；
电流分配模块，用于采用跟网型控制策略，基于所述电流参考值进行故障电流分配。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求7所述的方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求7所述的方法的步骤。
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