[发明专利]一种电动汽车充电站PLC电路有源滤波控制方法

权利要求书

1.一种电动汽车充电站PLC电路有源滤波控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：负荷三相电流经变换矩阵TPabc-dqn变换后，ia、ib、ic电流中n次谐波电流ina、inb、inc变换成旋转的d轴、q轴上的直流分量ind、inq，滤波后分离出直流分量，基于同步旋转坐标系的有源电力滤波器的数学模型所示，把谐波旋转坐标系下APF的数学模型，代入公式中进行旋转坐标变换，变换后在基波旋转坐标系下的数学模型即谐波旋转坐标系下的d轴数学模型；

步骤二：通过公式的推导，得出转化到基波坐标系下各次谐波坐标系下的谐波耦合量形式都相同的结论，所以把各次谐波电流控制器的输出控制量叠加后，经解耦实现dq轴分别独立可控，把三相四线APF通过park变换转到p-q坐标下的数学模型所示；

步骤三：公式中sd、sq：d-q坐标系下的开关函数；w：d-q坐标系旋转速度；

步骤四：对APF控制系统进行设计，设计控制系统考虑2方面：①电流能够快速地跟踪负载电流的变化；②直流侧的电压基本保持不变，当系统的瞬时有功功率达到平衡，可保证直流侧电压的稳定，在谐波检测环节中加入直流侧的电压控制来对瞬时有功功率的在负载及线路上的损耗进行补偿实现瞬时有功功率平衡；

步骤五：传统的PI电压闭环控制传递函数，二阶系统响应，传统PI控制中﹐直流电压控制过程的超调量a％和调节时间调节时间较长，稳态误差偏大，当外部参数发生变化时系统不能迅速达到稳态，针对此特点引入了模糊控制，设计模糊PI数字控制器以减弱外界条件变化对系统告成的影响；

步骤六：对PI的模糊控制，根据总结的实际经验，用自然语言表述的控制策略，通过实际数据归纳纳总结出控制规则的智能控制策略，基本的模糊控制系统由模糊化、模糊推理、解模糊部分构成，与传统控制策略相比具有对数学模型准确性要求低、对系统参数不敏感，响应速度快、自适应性较好的优点，尤其适合于非线性、时变及纯滞后系统的控制；

步骤七：根据IF-THEN编码，制定模糊控制策略，为保证数据的处理及时有效，通过设置采样的时间间隔，实现实时调节P、I参数的目的；

步骤八：模糊控制器的关系生成方法和推理合成算法采用Mamdani方法，去模糊化方法采用重力中心法算法。

2.根据权利要求1所述的电动汽车充电站PLC电路有源滤波控制方法，其特征在于，所述步骤三中，由公式可知经Park变换后，d-q坐标系下的电流、电压分量之间有交叉耦合，可在谐波旋转坐标下实现，指定次谐波电流的检测和控制，即正、负序谐波电流通过相应的谐波旋转坐标变换转换成直流量后，经低通滤波器来提取直流量，经控制器实现直流量的控制，从而达到无静差控制指定次谐波电流的目的。

3.根据权利要求1所述的电动汽车充电站PLC电路有源滤波控制方法，其特征在于，所述步骤三中，APF指令直流侧电压不仅影响逆变器的输出电流及APF的补偿性能，也影响输入电网的电流和滤波电容的电压。

4.根据权利要求1所述的电动汽车充电站PLC电路有源滤波控制方法，其特征在于，所述步骤五中，对给定值的直流侧的电压，选择采用APF输出侧电流反馈模糊PI控制逆变器输出电压来稳定直流侧的母线电压。

5.根据权利要求1所述的电动汽车充电站PLC电路有源滤波控制方法，其特征在于，所述步骤六中，采用误差(e)及误差变化(ec)作为输入语言变量，通过调整和校准模糊规则，对输入量进行运算得到模糊矢量，模糊推理中产生的模糊量转化为精确量即解模糊，模糊PI控制器由PI控制器和模糊控制器组成，用模糊控制规则的模糊控制器用来修正PI控制器的参数，其中△K_p与△K_i是对应PI参数的修正值，模糊控制器的输入量为电流的变化量△I_d和电流的变化速率d△1_d，当电流偏差较大时采用Fuzzy控制，响应速度快，动态性能好，当电流偏差较小时采用PI控制，静态性能好，满足系统控制精度，比单个的模糊控制器和单个的PI调节器都有更好的控制性能。