[发明专利]一种多接入电动汽车充电桩对电网谐波影响的分析方法

权利要求书

1.一种多接入电动汽车充电桩对电网谐波影响的分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在电动汽车充电桩基本电气配置的基础上，进行电动汽车充电桩等效建模，获得一电动汽车充电桩等效模型，并用一个非线性电阻R_c来模拟高频功率变换环节的等效输入电阻；

S2：步骤S1中的电动汽车充电桩等效模型中，通过非线性电阻R_c来用曲线拟合充电机输出功率P₀(t)，即进行非线性电阻建模，获得一非线性电阻模型；

S3：在电动汽车充电桩基本控制电路的基础上，进行控制电路等效建模，获得一控制电路等效模型；

S4：将所述电动汽车充电桩等效模型、所述非线性电阻模型、所述控制电路等效模型代入分布式电源配电网中进行仿真分析。

2.根据权利要求1所述的一种多接入电动汽车充电桩对电网谐波影响的分析方法，其特征在于，步骤S1中电动汽车充电桩等效建模具体为：

将电动汽车充电桩分为依次连接的逆变器模块、DC/DC功率变换器模块、滤波模块；逆变器模块接收来自配电网的交流电并逆变为直流电，然后经过DC/DC功率变换器模块进行功率变换，再经过滤波模块滤波后输出给电动汽车供电；

电动汽车的充电方法在一定数量的工频周期内，充电桩的输出电流I_o和输出电压U_o是恒定的，在低频范围内，用一个非线性电阻R_c来模拟高频功率变换环节的等效输入电阻：

(1)式中：

U_dc——DC/DC功率变换电路输入电压；

I_dc——DC/DC功率变换电路输入电流；

U_o——DC/DC功率变换电路输出电压；

I_o——DC/DC功率变换电路输出电流；

P_o——DC/DC功率变换电路输出功率；

η——DC/DC功率变换电路效率。

3.根据权利要求2所述的一种多接入电动汽车充电桩对电网谐波影响的分析方法，其特征在于，步骤S2中的非线性电阻建模具体为：

由式(1)所示，非线性电阻R_c在整个充电周期内是变化的，根据充电桩充电过程记录数据，用曲线拟合充电桩输出功率的曲线：

(2)式中P_0max是最大输出功率，单位为kW，t为充电时长。

4.根据权利要求3所述一种多接入电动汽车充电桩对电网谐波影响的分析方法，其特征在于，步骤S3中的控制电路等效建模具体为：

以同步旋转坐标系的控制器为基准，选择同步旋转坐标系下的PI控制策略；控制方程如式(3)所示：

L_Σ为滤波器的等效电感；

i_fd i_fq为i_fa i_fb i_fc经过派克变换后的d轴和q轴分量；

u_d u_q为u_oa u_ob u_oc经过派克变换后的d轴和q轴分量；

u_1d u_1q为u_a u_b u_c经过派克变换后的d轴和q轴分量；

对三相瞬时值电流i_fa i_fb i_fc与三相瞬时值电压u_oa u_ob u_oc进行派克变换后，得到dq轴分量i_fd i_fq和u_d u_q；将直流电压U_dc与所给定的参考信号进行比较，并对误差进行PI控制，得到内环控制器的参考信号当直流输入电压与参考值不等时，误差信号不为零，从而PI调节器进行无误差跟踪调节，直至误差信号为零；

在内环控制环节中，三相瞬时值电流i_fa i_fb i_fc经过派克变换后变成dq分量，与外环控制器输出的参考信号和进行比较，并对误差进行PI控制，并根据式(3)进行电压前馈补偿和交叉耦合补偿。