[发明专利]基于虚拟同步发电机算法的电动汽车电网电压补偿方法

摘要

本发明基于虚拟同步发电机算法的电动汽车电网电压补偿方法，包括以下步骤：1)电动汽车并网接口采用虚拟同步发电机算法，基于P‑f、Q‑V下垂控制；2)通过模拟同步发电机的机械方程得到并网接口输出频率w、相角θ；3)电气方程部分采用基于dq坐标系的电压和电流双闭环控制策略；4)在电气方程部分增加虚拟阻抗控制，虚拟阻抗包括恒定虚拟阻抗和暂态虚拟电阻，得到虚拟压降，由步骤1)得到的电压指令E作为电压环d轴指令e_d，e_q等于0，e_d、e_q分别与虚拟压降v_vd、v_vq作差得到电压环输出电压指令5)由步骤3)电流环的输出得到并网接口的dq轴调制信号经过坐标变换再经过PWM调制后得到变流器开关网络的开关控制信号，进而用于驱动开关网络。

主权项

1.基于虚拟同步发电机算法的电动汽车电网电压补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：1)电动汽车充放电装置的并网接口LC滤波的三相PWM变换器采用虚拟同步发电机算法，该算法基于P‑f、Q‑V的下垂控制形成功率外环，由充放电的有功功率指令Pref、无功功率指令Qref和并网接口输出频率w、输出无功功率q反馈得到并网接口的机械功率Pm、电压环指令E；2)模拟转子机械方程部分，根据虚拟同步发电机功率外环的输出机械功率Pm与实际输出有功功率Pe的差值计算得到虚拟同步发电机的输出频率w，并将其求积分获得并网接口的输出相角θ；输出频率w和输出相角θ的计算公式如下：δw＝w‑wgridθ＝∫w dt式中，H为机械时间常数H，kdamper为阻尼系数，wgrid为电网频率，wb为基准频率和，Sb是额定功率；3)电气方程部分，采用基于dq坐标系的电压和电流双闭环控制策略，经过采样得到虚拟同步发电机的实际三相输出电流、并网接口侧电感电流和输出电压，将其进行坐标变换得到输出电流的dq分量id、iq和电感电流的dq分量ild、ilq以及输出电压的dq分量vod、voq；4)在步骤1)和步骤3)的基础上增加dq坐标系下的虚拟阻抗控制，经步骤3)采样得到的输出电流i_d、i_q流过虚拟阻抗R_v、X_v产生虚拟压降v_vd、v_vq，由步骤1)得到的电压环指令E作为dq坐标系下的电压环d轴指令e_d，dq坐标系下的电压环q轴指令e_q等于0，e_d、e_q分别与虚拟压降v_vd、v_vq作差得到电压环输出电压指令5)由步骤3)电流环的输出得到并网接口的dq轴调制信号经过坐标变换得到三相静止坐标系下的调制信号，坐标变换的相角是由步骤2)得到的并网接口输出相角θ，再经过PWM调制后得到变流器开关网络的开关控制信号，进而用于驱动开关网络。