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Droop控制可根据相应的Droop特性系数自动分配各电动汽车充电的有功吸收。控制系统不需要过多的通信支持,电动汽车充电站参与频率调节最大的特点就是其不需要克服电机的旋转惯性,可以快速响应电网的波动,迅速将微电网较大的频率波动控制在比较低的范围内,然后由微网的调频机完成二次调频任务。同时为防止电动汽车在基准运行点附近频繁的投退,应设置一个死区,即电动汽车充电站不响应微网的微小频率波动。这样,该控制策略能对延长蓄电池寿命起到积极的作用。
该系统详细的控制流程图如图3所示。该系统采用数字离散控制,首先由数字电压表采集到离散的母线电压信号Vabc,然后由0阶保持器对采集信号进行保持,由离散三相锁相环提取出系统的频率信号f,将系统频率和参考频率fref对比得到频率偏差Δf,由设置的死区环节对频率偏差进行判断微网扰动是否属于微小扰动,如果不是则将信号传递给Droop控制器处理,由Droop控制器的Droop特性控制电动汽车充电站电池的负荷容量。将该负荷容量作为功率参考信号Pref输入系统的CPU处理器,由CPU处理器根据各电池的状态参数(包括电池荷电状态SOC、电池衰老系数、电池顺序编号、环境温度等)计算出一组二进制开关控制信号,通过开关信号的高低电平来控制执行机构对充电电池进行投切。CPU逻辑控制如图4所示。对已经投入运行的蓄电池,采用“恒流—限压—浮充”三阶段充电控制策略,该控制策略可以比较理想地接近蓄电池可接受的最佳充电电流曲线。同时考虑到电池的非线性特性,在不同阶段的充电状态下其吸收功率不一样,将系统的输出功率作为内环反馈信号反馈给CPU进行功率差值控制。同时,电动汽车充电站的分布式电源特性依然不容忽视,其可以在微电网出现较大故障时,提供备用电源支撑。关于这些内容的研究已相当多,本文不作分析。对由于频率回落退出充电的蓄电池,则用浮充方式以平衡电池自放电,待前面电池完成充电后继续充电。
图3 电动汽车充电站电池规模Droop离散控制图
图4 CPU处理器逻辑控制图
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