技术特征：
1.一种柔性充电系统的前端变换器运行控制方法，其特征在于：包括步骤一：建立三相abc静止坐标系中的低频模型，从所述低频模型中得出afe三相输入电流受开关函数的控制，即通过所述开关函数调节控制电压以实现电压对afe输入电流的调控；步骤二：建立三相abc静止坐标系中的高频模型；步骤三：建立两相αβ静止坐标系中的数学模型，使三相系统向两相系统进行转变；步骤四：根据两相αβ静止坐标系中的数学模型，将其转换为两相旋转坐标系中的数学模型，通过所述两相旋转坐标系中的数学模型得到两轴之间的电流与整流输出负载之间都存在着耦合；步骤五：根据两相旋转坐标系中的数学模型建立基于电压定向的空间矢量控制模型，通过空间矢量调制器对pwm整流器中的开关器件进行控制，使得整流器的输出侧电流波形为正弦且和电源电压波形同相位；步骤六：建立afe变换器仿真模型，用于观测afe变换器的运行状态。2.根据权利要求1所述的一种柔性充电系统的前端变换器运行控制方法，其特征在于：所述步骤一具体包括，所述开关函数s
k
(s
k
＝a,b,c),当忽略pwm谐波分量时，其中θ是开关函数基波初始相位角，θ＝α-β；m是pwm调制比；对于svpwm调制而言，v
k
＝v0s
k
(k＝a，b，c)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)式中，v0为afe输出电压。afe瞬时输入功率为：p
in
＝v
a
l
a
+v
b
i
b
+v
c
i
c
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)不计afe输入电感的等效电阻，假设整流桥为无损网络，根据功率平衡原理，afe的瞬时输入功率等于瞬时输出功率。得出afe输出电流为：根据所述开关函数得出afe交流侧的低频方程为：
3.根据权利要求1所述的一种柔性充电系统的前端变换器运行控制方法，其特征在于：所述步骤二中利用基尔霍夫电压定律建立afe的a相、b相以及c相回路方程为：所述步骤二中利用基尔霍夫电压定律建立afe的a相、b相以及c相回路方程为：所述步骤二中利用基尔霍夫电压定律建立afe的a相、b相以及c相回路方程为：根据上述回路方程，可得：因此，直流侧电流i0可以描述为：对直流侧电容正极节点处应用基尔霍夫电流定律，可得：联系上述公式，并引入状态变量则afe在abc坐标下的高频数学模型的状态变量表达式为：4.根据权利要求1所述的一种柔性充电系统的前端变换器运行控制方法，其特征在于：所述步骤三中三相系统向两相系统的变换阵为：建立的所述两相αβ静止坐标系中的数学模型为：
其中，s
α
，s
β
为αβ坐标系下单极性二值逻辑开关函数。5.根据权利要求1所述的一种柔性充电系统的前端变换器运行控制方法，其特征在于：所述步骤四中两相αβ静止坐标系向两相旋转坐标系转换的公式为：所述步骤四中两相αβ静止坐标系向两相旋转坐标系转换的公式为：其中，ωt＝θ，使用变换矩阵，得到的两相旋转坐标系数学模型为：其中，v0s
d
＝v
d
，v0s
q
＝v
q
。6.根据权利要求5所述的一种柔性充电系统的前端变换器运行控制方法，其特征在于：对两相旋转坐标系数学模型简化可得：当电流调节器采用p1调节器时，所述两相旋转坐标系下的afe电流控制时的电压矢量为：其中，为是网侧电流基于电压定向所得到的旋转坐标轴上的指令电压，所述由电压p1调节器所得，所述在旋转坐标中均为直流量。
7.根据权利要求1所述的一种柔性充电系统的前端变换器运行控制方法，其特征在于：通过所述步骤四中的坐标变换，对进入电流调节器内的电流进行解耦控制，从而输出控制步骤五中所需要的电压矢量。8.根据权利要求1所述的一种柔性充电系统的前端变换器运行控制方法，其特征在于：所述afe变换器仿真模型包括前端afe主电路及控制电路模块、坐标变换模型以及矢量变换模型。
技术总结
本发明公开了一种柔性充电系统的前端变换器运行控制方法，建立三相abc静止坐标系中的低频模型，建立两相αβ静止坐标系中的数学模型，使三相系统向两相系统进行转变；根据两相αβ静止坐标系中的数学模型，将其转换为两相旋转坐标系中的数学模型；根据两相旋转坐标系中的数学模型建立基于电压定向的空间矢量控制模型；建立AFE变换器仿真模型，用于观测AFE变换器的运行状态。本发明能进行精确的动态波形仿真，从而观测以及保证前端变换器运行控制的稳定性。控制的稳定性。控制的稳定性。
技术研发人员：张峰 黄颉 何桂英
受保护的技术使用者：国网智慧能源交通技术创新中心（苏州）有限公司
技术研发日：2022.06.27
技术公布日：2022/8/30