DOI：10.ki.1672-3791.2019.32.033
①
谭雅玮 刘益壮 侯林伶 王倩 李唯佳
(西华大学 四川成都 610039)
摘 要：该文介绍了一种双电力接口充电桩设计方法，充电时该系统通过双向PWM整流电路对交流电网侧交流电进行整流（采用SVPWM控制方法），用户可以使用由双向DC/DC降压后的电能；放电时将由DC/DC电路升高后的电压通过PWM 电路逆变成交流电进入电网。在充放电期间由TMS320F2812芯片对整个系统进行DSP控制。该系统能够实现电能的双向变换，改善智能电网的稳定性，起到“削峰填谷”的作用，同时也可以让电动汽车用户和电力部门获得更大的经济效益。关键词：双电力接口充电桩 v2g DSP控制中图分类号：TM925.9 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2019)11(b)-0033-02 随着我国对新能源汽车的重视和有关政策的施行，电动汽车因可以利用清洁可再生能源作为动力而越来越受到青睐。其中，为电动车充电的充电桩是电动车充放电系统不可或缺的一部分。
该文探讨了一种基于V2G （Vehicle to Grid）电动汽车和电网互动技术的双电力接口充电桩设计方法，主要分为PWM整流部分，双向DC/DC电路和DSP控制监测与通信几部分，以实现电能的双向变换，改善智能电网的稳定性，起到“削峰填谷”的作用，同时也可以让电动汽车用户和电力部门获得更大的经济效益。
1 系统主要结构
该系统主要分为PWM整流部分、双向DC/DC电路和DSP控制监测通信几部分。其具体结构框图如图1所示。
充电时该系统通过双向PWM整流电路对交流电网侧交流电进行整流，用户可以使用由双向DC/DC降压后的电能；放电时将由DC/DC电路升高后的电压通过PWM电路逆变成交流电进入电网。在充放电期间由TMS320F2812芯片对整个系统进行DSP控制。
2 三相PWM整流
三相电压型PWM整流器可以实现电能的双向流通，且
具有畸变率低、功率因数可调等诸多优点。该系统采用空间矢量脉宽调制（SVPWM）控制方法产生控制开关管的信号，对比正弦波脉冲调制（SPWM ），SVPWM可以提高电压利用率，动态性能也比
SPWM控制方法优良。同时每次开关切换只涉及一个器件，开关损耗小。同时，因三相电压型PWM整流器可逆变，能够同时担任从电网把能量传输给电动汽车电池组，和把能量送回电网的功能。三相PWM 整流电路基本拓扑结构如图2所示。
三相电压型PWM型整流器的控制方法。为保持电流为正弦波形，改善功率因数等性能，可以采用电流闭环的控制方式。如采用电流滞环跟踪模式，把参考电压与输入电流进行比较，若电流差值超过设置的环宽，自动调节输出电流，使电流不会偏差过大超过设定范围。
3 双向DC/DC电路
该文设计的充电桩可以通过双向DC-DC变换器使能量完成从电网到负载和从负载到电网的双向传递。功能上可以看成两个单向DC-DC变换器，可以达到“一机两用”的功能。双向DC-DC变换器同时应具有控制输入电压，提高利用功率因数的功能，在国内电动汽车生产中广泛使用。
该设计选用Buck /Boost电路，当电动汽车从充电桩
①课题来源：本文受西华大学2019年“西华杯”大学生创新创业项目资助（课题编号：
89）。
图1 充电桩系统框图
（下转35页)
获取电能时，双向DC\DC变换器起到对直流电压的降压作用；当把电动汽车蓄电池的能量反馈给电网
时，双向DC\DC变换器起升压作用，把升压后的直流电传给三相电压型PWM整流器，再经过逆变后传给交流电网。
4 DSP控制电路与电网通信
DSP即数字信号处理，将系统输出电压电流采样，后通过程序设置，产生PWM信号控制开关管，同时进行PI 控制。采用通用DSP芯片的数字信号处理系统比模拟信号处理相比，有精度高、抗干扰能力强、稳定性好、编程方便、接口简单、集成方便等优点。该设计中此系统选用TMS320F2812作为主控制芯片。因为所占面积小、性能优良、便携性高等特点，TMS320F2812可以同时适用于多种手持设备，
满足各种工业环境应用。
图2 PWM整流电路基本拓扑
充电桩中同时具有与电网的通信功能。通过对电网需求的实时监测，对充放电价进行调整。
5 结语
该文讨论了一种双电力接口充电桩的基本结构，主要为PWM整流，双向DC/DC变换，DSP控制部分，并对这些部分进行了说明。若本设计投入使用，可以实现电能的双向变换，在不同的时间对电网放电和充电，从而改善智能电网性能。
参考文献
[1] 杨荫福.电力电子装置及系统[M].北京：清华大学出版社,2006:50-53.
[2] 廖兰珍，宋文钦，肖蔚.电动汽车充放电技术及其对电网的影响分析[J].山西电力,2013(4):50-53.
[3] 侯攀峰.分布式交流充电桩控制与管理系统设计[D].中国矿业大学,2015.
[4] 徐坤，周子昂，吴定允，等.电动汽车交流充电桩控制系统设计[J].河南科技大学学报：自然科学版,
2016(37):3.[5] 裴标.分布式电动汽车充电站及其管理系统[D].北京交通大学,2013.
[6] 鲍谚，姜久春，张维戈，等.电动汽车移动储能系统模型及控制策略[J].电力系统自动化,2012,36(22):36-43．
[7] 张一萌，刘宇，陈思萌，等.电动汽车充电桩实施检定的必要性[J].中国计量,2014(11):21-22.
[8] 鲍谚，贾利民，姜久春，等.电动汽车移动储能辅助频率控制策略的研究[J].电工技术学报,2015,30(11):115-126.
顺序统一类型进行编号，同时工作人员的顺序，白虎软压板的编号，必须要保持一致。3.2 技术措施
二次操作安全技术措施上，首先，必须对智能变电站设备运行状态进行检查，对软压板进行操作前后，确定监控画面与保护装置上的运行状态保持一致。因为状态不能保持一致就会造成保护软板的误动或者是拒动。其次，禁止把“检修状态”的软压板，投入到处于运行中的智能
终端和合并单元等中去。智能终端把装置本身的状态与GOOSE提供的检修位进行对比分析，如果两者之间存在
图2 智能变电站设备检修的二次安全控制
不一致的情况，运行状态就会封闭从而保护设备。这种情况下进行下一步操作。施工人员在进行保护
操作之前，先投入SV软压板，保证保护装置没有任何的中止情况，再进行保护功能的软压板投入。完成所有的软压板的操作之后，投入失灵软压板。而保护软压板的停用措施与这个步骤恰恰好相反。
在安全操作上，操作人员必须坚持先操作软压板，后操作硬压板的顺序，进行道闸转检修的操作。这种操作顺序可以防止由于一直处于检修状态的软压板，已经被投入之后，SV接收软压板并没有退出的情况，可以避免引发闭锁导致的变电站的停运问题。
4 结语
对于目前智能变电站检修的二次安全控制方法，文章
提出了两点建议，即规定编号与完善操作方法，以此来规范安全控制质量。在有效提高智能变电站检修质量的同时，也减少了人为操作中产生的安全事故。在未来的行业发展中，应该规范行业标准，在后台程序植入操作规则，规范操作安全控制。
参考文献
[1] 谢召锦.智能变电站设备检修的二次安全控制措施[J].低碳世界,2017(15):85-86.
[2] 杨艳，吴静.智能变电站设备检修的二次安全控制对策[J].黑龙江科学,2017,8(21):52-53.
[3] 彭少博，郑永康，周波，等.220kV智能变电站检修二次安措优化研究[J].电力系统保护与控制,2014(23):143-148.(上接33页）
