摘要：随着社会的不断发展和进步，人类对于电力的需求不断增多，特别是大型移动高端设备的引进，急剧增加了电网的负担。而直流系统作为变电站的备用电源，其稳定性对于整个电力系统的安全、稳定运营起着主导性的作用。国家电网颁布和落实的安全生产管理规定中明确指出直流系统的维护放在重要位置。鉴于此，本文对站用直流系统充电机状态评价进行分析，以供参考。
关键词：站用直流系统；充电机；状态评价；层次分析法
引言
首先，根据工作站用直流系统充电器的相关要求，建立了包括电力、经济和安全性能三大指标类别在内的充电器评价系统。然后，在充电器的每个指标类别下构造判断矩阵，计算每个层的指标权重，进行一致性验证，使用其他正则化方法将充电器的各种性能数据转换为可比较的数值，最后得到详细的评价结果。从实例分析中可以看出，本论文将使用AHP评估充电器性能的方法和定量方法有机地结合起来，不仅可以避免过度依赖人的判断，还可以避免过度依赖客观数据而引起的误判，而且具有一定的可靠性，为比较多个变电站直流系统充电器性能提供了依据。
1直流充电机的评价指标
充电机作为直流系统中重要的组成部分，可以按照一定的功率和电压随时为系统补充电能。究其本质，可以将充电机作为一种特殊电源，而作为电源需要充分考虑和测量其相关的参数，包括电流大小、电压输出的均方误差、电压波动情况、输出电流的稳定情况、电路中电流的幅值大小等。除此之外，还应当从充电机自身的特性出发，包括安全性、老化性等，进行综合考虑；其次，应当考虑充电机自身的充电效率、充电时间及充电的噪声等。因此可以将充电机的状态参数大致分为三类，包括充电机的电气性能、经济性能及安全性能。每一个部分所包含的状态均不相同，因此对于充电机的状态评价可以从上述三部分进行综合考虑。建立系统的模型，自动优化系统各个部分的权重系数，从而当系统出现新的充电机状态变量时，系统可以自动进行评分，减少了人类对于充电机的评价。由于ＢＰ神网络具备多项式拟合的能力，将系统中充电机的状态参数作为节点进行学习，最终得到训练模型。
2结构设计
根据充电器的电气原理，主要由交流控制装置、整流器、直流控制装置、辅助电源和控制面板等组件组成。该充电器外形规格1800×700×500mm，侧门下部位置的充电总连接，充电器的整体保护要求为图1所示的IP54等级[9]。
图1结构总体布局图
3充电控制导引原理
电动汽车直流充电控制刘涛电路和控制电路图包括车载充电器控制器、电阻R1、R2、R3、R4、R5、开关s、直流电源电路接触器K1和K2、低压辅助电源电路接触器K3和K4、充电电路接触器K5和K6以及车辆控制器，如图2所示。电阻R2和R3安装在车辆插头上，电阻R4安装在车辆插座上。开关s是车辆插头的内部NC开关，仅当充电枪插入充电插座时断开连接，并且车辆插头完全连接到车辆插座后，开关s关闭。充电过程中，车辆用充电器控制装置必须能够监控接触器K1、K2、接触器K3、K4。电动汽车车辆控制装置必须能够监控接触器K5和K6状态，控制连接和解除。
图2直流充电控制导引电路原理图
4 ＢＰ神经网络样本处理
就直流系统充电机的状态评价而言，由于ＢＰ神经网络自身的特性和要求，需要ＢＰ网络在不断地拟合过程中将系统的参数样本以及评价得分等进行归一化处理。由于充电机状态参数无法参与到系统的计算中，需要将充电机所有的状态参数用数学化的方式进行描述和表达。因此，在充电机的状态研究中，假定直流系统充电机的状态共存在、电流输出的误差大小、充电机的稳定效果、充电机的不平衡功率因数、充电机所使用的年限时间，充电机维修所花费的总价钱、充电机输出电压电流的稳定性、承受短路电流的大小、所适应的工作温度范围等，共计１２种状态参数，将这１２种状态参数作为神经网络的输入值，然后将最后的得分情况作为直流系统充电机状态评价的输出。评价系统中所有的数据见表１。根据描述，将所有的数据进行归一化处理。
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5互操作性检测装置
电动汽车直流充电互操作性测试装置可以完成两种测试模式。如果测试系统插座与被测试郑智薰汽车充电器的充电枪连接，则使用模拟车辆插座电路对郑智薰车辆充电器接口进行互操作性测试。如果测试系统插头连接到被测试电动汽车的车辆插座，则使用模拟充电枪电路进行车辆末端互操作性测试。
车辆侧互操作性测试包括:继电器组1断开，继电器组2关闭，电动汽车充电接口测试电路通过继电器组2连接到正在测试的电动汽车的车辆插座，对测量电动汽车车辆插座的每个针(9触点)进行触点连接测试，触点确定正在测试的电动汽车车辆的车辆插座每个针的连接，判断正在测试的电动汽车的车辆插座内部电路是否正常。
以车辆充电器互操作性测试为例，具体分析了测试原理和过程。模拟车辆直流充电插座的测试电路设计图。其中U1=5V、U2=12V、rd = 5ω、R1 = R2 = 1000ω、U12是可变更的电池电压，每个接脚的电压/电流是测试结果输出。每个针脚的测试顺序为保护接地、充电连接确认1、辅助电源连接、控制连接确认2、通信连接、直流电源连接。
6仿真校验及优化
6.1仿真建立
模拟模型以实体模型为基础，在模拟模型中进行以下塑型，以取得准确的模拟模型，从而提高模拟效率:空气板结构与热片结构相同。百叶和过滤面对应于多孔速度。热电零件是热源。物理热源是共同热源。郑智薰热传导实体结构与绝热空腔相同。移除对冷却影响不大的电缆和支撑结构。简化配置详细信息。简化的仿真模型结构，如图3所示。
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图3仿真模型结构
6.2仿真优化
调整交流和直流设备支持板位置的通风孔，形成贯穿的整个通风管道，并创建优化的冷却系统风管，如图4所示。直流风扇冷却模拟称为优化1。根据上述方法，使用了4个最大气流低于0.22m3/s的交流风扇，称为优化2(图5)。这里，仅用粒子外形图表示优化后的流场变化(图6)，比较图7和图8，可以看到充电器下部流场发生了很大的变化(虚线)。优化1和优化2监测点温度计算在表2中，与实验1一起分析。
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图4优化散热系统风道
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图5侧门AC风机特性曲线
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图6散热系统流场变化
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表2仿真优化结果
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结束语
充电器是直流系统的充电设备，是直流系统整个能量循环过程中非常重要的一部分。目前国内有很多与电动车充电器相关的研究，但是对工作站用直流系统充电器的研究相对较少。虽然在电气性能和安全性能方面存在差异，但经济和环境等性能要求不同，不能平等处理。因此，本文量化了充电器的性能，比较了徐璐其他充电器的优缺点，为站用充电器的定期裴珉姬维修和变电站建设中充电器的选择提供了依据。
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