基于改进虚拟惯性控制的直流充电桩控制方法

基于改进虚拟惯性控制的直流充电桩控制方法
直流充电桩充电速度快、效率高的优点使得电动汽车负载可以频繁投切，但其作为直流系统具有惯性小、阻尼弱的特点。为降低电动汽车负载投切对直流侧电压扰动的影响，文中提出一种基于改进虚拟惯性(virtual inertia，VI)控制的直流充电桩控制方法。首先，类比虚拟同步机(virtual synchronous machine，VSM)技术推出VI控制，赋予直流系统一定的惯性与阻尼支撑。其次，采用指令滤波反推积分滑模(command filter backstepping integral sliding mode，CFBISM)控制对VI控制进行改进，即采用积分滑模(integral sliding mode，ISM)控制优化VI控制，增强系统的鲁棒性，并采用指令滤波反推控制对其中关键参数进行重构，避免控制器出现计算膨胀现象，同时对电流内环采用改进ISM控制从而进一步提升控制效果。然后，通过Lyapunov稳定性判据证明所提控制方法的稳定性。最后，通过仿真对比验证了文中所提控制方法可将直流侧电压波动限制在2 V以内，动态响应速度提高约0.1 s，关键参数在稳态时的扰动限制在1 V左右，从而验证了其响应速度快、鲁棒性好的特性。

标题：
基于改进虚拟惯性控制的直流充电桩控制方法
DC charging pile control method based on improved virtual inertia control

作者：
杨成顺，王鹏，许德智，黄宵宁
YANG Chengshun, WANG Peng, XU Dezhi, HUANG Xiaoning

关键词：
虚拟惯性(VI)控制;直流充电桩;电动汽车;反推控制;指令滤波;积分滑模(ISM)控制
virtual inertia (VI) control;DC charging pile;electric vehicle;backstepping control;command filtering;integral sliding mode (ISM) control

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