[实用新型]一种电动汽车单相双向DC/AC变换器自适应控制装置

说明书

本实用新型涉及自适应控制和计算机控制技术领域，公开一种电动汽车单相双向DC/AC变换器自适应控制装置，其特征在于：包括LCL滤波电路、双向变换电路、电流控制环路、电压电流采样电路和电网阻抗在线测量模块、驱动电路、自适应控制模块、锁相环电路；其中电网阻抗在线测量模块主要是利用网侧电压、电流信息实时测量电网阻抗，自适应控制模块主要是利用电网阻抗信息实时计算电压前馈函数，实现实时动态补偿电动汽车双向DC/AC变换器的相位，提高电动汽车双向DC/AC变换器在弱电网下的自适应能力。本实用新型能够获取PCC处实时的电网阻抗，并根据该实时阻抗，动态补偿双向DC/AC变换器的相角裕度，确保它不发生谐波振荡。

技术领域

本发明涉及电力电子、自适应控制和计算机控制等技术领域，更具体地，涉及一种电动汽车单相双向DC/AC变换器自适应控制装置。

背景技术

随着大规模可再生分布式能源电力和电动汽车接入电网，电网的电源和负荷特性发生了显著的变化，电力系统的电力电子化特征越来越明显，给电网的安全稳定运行带来新的挑战。由于在电动汽车双向DC/AC变换器的设计阶段难以事先获得逆变器投运时所在电网的电网阻抗信息，并事先考虑到其它并网逆变器可能造成的影响，因此当电网中(特别是中低压配电网)电动汽车双向DC/AC变换器与电动汽车双向DC/AC变换器之间、电动汽车双向DC/AC变换器与电网之间，通过并网点(point of common coupling，PCC)发生交互作用时，可能引发电动汽车双向DC/AC变换器的谐波振荡，从而产生大量谐波，它轻则影响电网的电能质量，重则会危及电网的安全稳定运行。究其原因，主要是电动汽车双向DC/AC变换器的输出阻抗与并网点PCC的电网阻抗不匹配，引发DC/AC变换器的谐波振荡。

为了解决双向DC/AC并网装置在并网点PCC处与电网阻抗相互作用而引发的谐波振荡的问题，现有的解决办法通常可分为两类。其中一类是将双向并网装置和PCC处的网络阻抗作为一个整体，对整个系统进行稳定性分析；另外一类是对双向并网装置的阻抗进行单独建模，结合PCC处的电网阻抗信息，动态补偿双向并网装置的阻抗或相位裕度，以提高其稳定性和并网电能质量。但现有装置存在如下不足：(1)未能计及在线电网阻抗，装置中即使采用电压前馈相位补偿函数，也只是针对特定的网络参数和电路结构，从而导致当装置电路拓扑结构变化或电网参数变化较大时，其电压前馈相位补偿函数将不再符合要求，还是会出现谐波振荡问题；(2)自适应补偿装置大都是仅针对并网逆变器的逆变过程，不适用于双向DC/AC变换器。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术出现的上述问题，提供一种电动汽车单相双向DC/AC变换器自适应控制方法及其装置，通过车载双向DC/AC变换器获取PCC处实时的电网阻抗，并根据该实时阻抗，动态补偿双向DC/AC变换器的相角裕度，确保它不发生谐波振荡。

一种电动汽车单相双向DC/AC变换器自适应控制方法及其装置，其特征在于：包括LCL滤波电路、双向变换电路、电流控制环路、电压电流采样电路和电网阻抗在线测量模块、驱动电路、自适应控制模块、锁相环电路；所述双向变换电路连接LCL滤波电路，所述LCL滤波电路另一端联通电网；所述电压电流采样电路包括电流采样电路和电压采样电路，安装在LCL滤波电路与电网之间；所述电压采样电路连接锁相环电路，所述电流采样电路连接自适应控制模块；所述锁相环电路和自适应控制模块都连接电流控制环路；所述电网阻抗在线测量模块连接自适应控制模块；所述电流控制环路连接驱动电路；所述驱动电路另一端连接双向变换电路；所述整个装置通过电池连接双向变换电路进行供电。其中电网阻抗在线测量模块主要是利用网侧电压、电流信息实时测量电网阻抗，自适应控制模块主要是利用电网阻抗信息实时计算电压前馈函数，实现实时动态补偿电动汽车双向 DC/AC变换器的相位，提高电动汽车双向DC/AC变换器在弱电网下的自适应能力。

使用上述装置实现电动汽车单相双向DC/AC变换器自适应控制的方法，基本步骤如下：