：
[0035]AEQ =kq(Qref-Q) (5)；
[0036] 其中，kq為無(wú)功調(diào)節(jié)系數(shù)，AEQ為交流接口的無(wú)功指令，Q為交流接口機(jī)端輸出的 瞬時(shí)無(wú)功功率，Q表示為：
[0037]
(6);
[0038] 其中：ua、ub和u。分別為虛擬同步電極的三相機(jī)端電壓；
[0039] 反應(yīng)機(jī)端電壓調(diào)節(jié)電勢(shì)AEp AEu等效為虛擬同步電機(jī)的自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，自動(dòng) 勵(lì)磁調(diào)節(jié)器簡(jiǎn)化為比例環(huán)節(jié)，則AEu表示為：
[0040]AEy=kv(Uref-U) (7)；
[0041]其中，UMf和U分別為并網(wǎng)逆變器機(jī)端線電壓有效值的指令值和真實(shí)值，kv為電壓 調(diào)節(jié)系數(shù)；
[0042] 虛擬同步電機(jī)電勢(shì)為：
[0043] Ep =E〇+AEq+A(8)；
[0044] 虛擬同步電機(jī)電勢(shì)電壓矢量為：
[0045]
(9)。
[0046] 進(jìn)一步地，所述①中的虛擬同步電機(jī)控制策略為：在有功調(diào)節(jié)、無(wú)功調(diào)節(jié)以及機(jī)械 方程和電磁方程獲得虛擬同步電機(jī)暫態(tài)電勢(shì)&和虛擬同步電機(jī)的功角S后，在式（9)得到 電勢(shì)電壓eab。的基礎(chǔ)上，由式（2)獲得電網(wǎng)三相輸出電流的指令值，然后在比例諧振控制策 略的作用下保證實(shí)際并網(wǎng)三相輸出電流iab。對(duì)其指令值iMfab。的跟蹤。
[0047] 與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明達(dá)到的有益效果是：
[0048] 1、本發(fā)明提供一種電網(wǎng)友好的電動(dòng)汽車儲(chǔ)能充放電控制方法。該方法用的整流電 路由交流接口和直流接口兩部分組成，其中交流接口的三相H橋整流電路將電網(wǎng)電壓整流 為600V直流電壓，再經(jīng)過(guò)直流接口的大功率DC/DC變流器轉(zhuǎn)換為48V的直流電壓，供給電 動(dòng)汽車負(fù)荷。
[0049] 2、交流接口采用虛擬同步電動(dòng)機(jī)控制策略，可以響應(yīng)電網(wǎng)電壓/頻率調(diào)整，為電 網(wǎng)提供有功和無(wú)功支撐，改變了傳統(tǒng)充電機(jī)功率單向流動(dòng)不能參與配網(wǎng)調(diào)節(jié)的弊端，配合 儲(chǔ)能裝置可顯著提高充放電接口的慣性和阻尼。交流接口采用虛擬同步電動(dòng)機(jī)控制策略使 得并網(wǎng)點(diǎn)的電流畸變小且能為電網(wǎng)提供必要的電壓和頻率支撐，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
[0050]3、該控制方法可降低儲(chǔ)能充放電接口對(duì)電網(wǎng)的影響，提升電網(wǎng)對(duì)大規(guī)模儲(chǔ)能接入 的適應(yīng)性。直流接口采用隔離型DC/DC變換器，可以有效實(shí)現(xiàn)和電網(wǎng)之間的電氣隔離，提高 系統(tǒng)可靠性，且能滿足儲(chǔ)能電池快速恒功率充電的需求。
【附圖說(shuō)明】
[0051] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中電動(dòng)汽車充電接口電路拓?fù)鋱D，其中（a)為帶工頻隔離的不控 整流拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖；（b)為高頻隔離的不控整流拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖；（c)為高頻隔離的PWM整流拓?fù)?結(jié)構(gòu)圖；
[0052] 圖2是本發(fā)明提供的交流接口控制策略結(jié)構(gòu)圖；
[0053] 圖3是本發(fā)明提供的直流接口控制策略結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0054] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0055] 本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)充電機(jī)能量單向流動(dòng)、不能參與配網(wǎng)調(diào)節(jié)的問(wèn)題，提供一種按照 同步電機(jī)負(fù)荷的運(yùn)行方式進(jìn)行控制的電動(dòng)汽車儲(chǔ)能充放電控制方法。通過(guò)虛擬電機(jī)技術(shù)使 得電動(dòng)汽車儲(chǔ)能響應(yīng)配網(wǎng)頻率/電壓變化，具備參與配網(wǎng)調(diào)節(jié)的能力。
[0056] 本發(fā)明依賴的硬件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1 (C)所示；本發(fā)明方法用的充電電路為高頻隔 離的PWM整流電路，所述PWM整流電路包括依次連接的交流接口和直流接口，所述交流接口 采用H橋AC/DC整流電路，用于將電網(wǎng)電壓整流為600V的直流電壓；所述直流接口采用隔 離型DC/DC變換器，用于將600V的直流電壓轉(zhuǎn)換為48V的直流電壓，供給電動(dòng)汽車負(fù)荷；交 流接口的H橋AC/DC整流電路采用三相六橋臂結(jié)構(gòu)，每個(gè)橋臂由IGBT模塊組成，每個(gè)IGBT 模塊由IGBT器件以及與其反并聯(lián)的二級(jí)管組成；所述H橋AC/DC整流電路與電容器支路Cd。 并聯(lián)；交流接口H橋AC/DC整流電路的三相分別對(duì)應(yīng)與電網(wǎng)的三相連接；
[0057] 直流接口的隔離型DC/DC變換器包括變壓器、與變壓器原邊連接的兩相H橋電 路和與變壓器副邊連接的二極管濾波電路；所述兩相H橋電路包括四個(gè)橋臂，每個(gè)橋臂由 IGBT模塊組成，每個(gè)IGBT模塊由IGBT器件以及與其反并聯(lián)的二級(jí)管組成；所述二極管濾 波電路包括并聯(lián)的二極管支路和電容支路；電感連接在二極管支路和電容支路之間；所述 二極管支路由串聯(lián)的二極管組成。
[0058] 本發(fā)明提供的電動(dòng)汽車儲(chǔ)能充放電虛擬同步電機(jī)控制方法包括：
[0059] ①對(duì)交流接口采用虛擬同步電機(jī)控制策略進(jìn)行控制；
[0060] 在電網(wǎng)側(cè)AC/DC交流接口中，采用虛擬同步電機(jī)控制策略。從并網(wǎng)點(diǎn)看進(jìn)去，整個(gè) 電動(dòng)汽車充電樁可以等效為一臺(tái)同步電機(jī)負(fù)荷，自適應(yīng)地響應(yīng)電網(wǎng)的電壓/頻率擾動(dòng)，并 為電網(wǎng)提供必要的慣性和阻尼。下面給出充放電方案中交流側(cè)AC/DC接口的虛擬電機(jī)控制 的數(shù)學(xué)模型。
[0061] 虛擬同步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩方程表示為：
[0062]
⑴；
[0063] 其中：S為虛擬同步電機(jī)的功角，單位為rad為虛擬同步電機(jī)的角速度， 為電網(wǎng)同步角速度，單位為rad/s;H為虛擬同步電機(jī)的慣性時(shí)間常數(shù)，單位為s;Te、^和 Td分別為虛擬同步電機(jī)的電磁、機(jī)械轉(zhuǎn)矩和阻尼轉(zhuǎn)矩，單位為N?m;D為阻尼系數(shù)，單位為 N?m?s/rad;其中，虛擬同步電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩由虛擬同步電機(jī)三相電勢(shì)ea、eb、e。以及三相輸 出電流ia、ib、i。得到，即Te =Pe/c〇 = (e^+ebib+ej。)/。；由于常數(shù)H和D的存在，使得 充電機(jī)在電網(wǎng)電壓/頻率擾動(dòng)、負(fù)荷投切過(guò)程中表現(xiàn)出機(jī)械慣性和阻尼功率振蕩的能力。
[0064] 虛擬同步電機(jī)的電磁方程表示為：
[0065]
⑵，
[0066] 其中，L和R分別為虛擬同步電機(jī)的定子電感和電阻，uab。為虛擬同步電機(jī)的機(jī)端 電壓；eab。為虛擬同步電機(jī)三相電勢(shì)的簡(jiǎn)寫；iab。為三相輸出電流ia、ib、i。的簡(jiǎn)寫；定子電感 L和電阻R與交流接口的濾波電感和濾波器及IGBT器件的寄生電阻對(duì)應(yīng)。
[0067] 在所提虛擬電機(jī)控制策略作用下，圖1 (c)所示充放電電路交流接口與電網(wǎng)交互 且滿足電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)的控制策略，主動(dòng)地根據(jù)電網(wǎng)的頻率和電壓調(diào)節(jié)其取用電網(wǎng)的有功 和無(wú)功功率。
[0068]A、有功調(diào)節(jié)：
[0069] 在功率為P的恒功率負(fù)荷條件下，同步電機(jī)額定的機(jī)械轉(zhuǎn)矩指令I(lǐng)；與電網(wǎng)頻率《 成反比，即;此外，同步電機(jī)在電網(wǎng)頻率擾動(dòng)后，其機(jī)械轉(zhuǎn)矩還受到物理的阻尼作用 而發(fā)生變化：電網(wǎng)頻率越高，電機(jī)轉(zhuǎn)速越快，空氣摩擦等機(jī)械阻尼轉(zhuǎn)矩也越大。這可以視作 其對(duì)電網(wǎng)頻率變化的響應(yīng)。本發(fā)明通過(guò)對(duì)虛擬同步電機(jī)機(jī)械轉(zhuǎn)矩Tm的調(diào)節(jié)即可實(shí)現(xiàn)交流 接口中有功指令的調(diào)節(jié)。Tm由額定轉(zhuǎn)矩指令I(lǐng)；和頻率偏差反饋指令△T兩部分組成，其中 T?？梢员聿粸椋?br>[0070] T〇 =Pref/〇 (3)；
[0071] 其中，P,ef為并網(wǎng)逆變器的有功指令，在充放電電路中，P,ef即為直流母線電壓PI 調(diào)節(jié)器的控制輸出；頻率響應(yīng)的調(diào)節(jié)通過(guò)虛擬的調(diào)頻單元來(lái)實(shí)現(xiàn)，虛擬的調(diào)頻單元取為比 例環(huán)節(jié)，即機(jī)械轉(zhuǎn)矩偏差指令A(yù)T表示為：
[0072] AT=kf (f-f〇) (4)；
[0073] 其中，f為虛擬同步電機(jī)機(jī)端電壓的頻率，&為電網(wǎng)額定頻率，kf為頻率響應(yīng)系數(shù)， 為恒定的負(fù)數(shù)。
[0074] B、無(wú)功調(diào)節(jié)：
[0075] 同步電機(jī)通過(guò)勵(lì)磁控制器來(lái)調(diào)節(jié)其無(wú)功輸出及機(jī)端電壓。類似地，可以通過(guò)調(diào)節(jié) 虛擬同步電機(jī)模型的虛擬電勢(shì)Ep來(lái)調(diào)節(jié)其機(jī)端電壓和無(wú)功。
[0076] 虛擬同步電機(jī)的虛擬電勢(shì)指$Ep由三部分組成。其一，是電機(jī)的空載電勢(shì)E。。其 二，是反應(yīng)無(wú)功功率調(diào)節(jié)的部分AEQ，可以表示為：
[0077] AEQ =kq (Qref-Q) (5)；
[0078] 其中，kq為無(wú)功調(diào)節(jié)系數(shù)，AEQ為交流接口的無(wú)功指令，Q為交流接口機(jī)端輸出的 瞬時(shí)無(wú)功功率，Q表示為：
[0079] Q= \{ua -ub)ic+{ub-uc)ia +(uc -Hn)4]/-v/3 (6);
[0080] 其中：ua、ub和u。分別為虛擬同步電極的三相機(jī)端電壓；
[0081] 虛擬電勢(shì)指令Ep的第三部分為反應(yīng)機(jī)端電壓調(diào)節(jié)電勢(shì)AEu，八￡"等效為虛擬同步 電機(jī)的自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器（Autonomou