（许继电源有限公司，河南 许昌 461000）

为了快速推进新能源电动汽车的推广应用，大规模的充电设施不断接入电网。为了解决电动汽车的快速电能补给问题，充电设施的额定容量不断增大，对电网硬件基础设施提出了更高的要求。由于大功率充电设施工作特性的随机性、波动性，对电网运行及负荷管控提出了新的挑战。通过对储能技术的深入研究，提出了一种基于功率前馈平衡控制策略的双向充放电系统方案，有效解决了大功率充电设施对于电网配电侧造成的瞬时冲击，同时实现了对电网运行过程中的负荷峰谷调节功能，对建设清洁、友好、智能电网具备重要意义。

1 双向充放电系统

如图1所示，该系统主要由双向AC∕DC装置、双向DC∕DC装置、储能电池、充电桩等组成。充电时，双向AC∕DC装置为直流母线提供直流电源输入，经双向DC∕DC装置功率变换后为充电桩提供功率输出，谷电时段可通过双向DC∕DC变换器对储能电池进行充电，若配电容量无法响应充电桩的大功率充电服务时可利用储能电池对直流母线向外提供能量，响应充电桩的大功率充电功能；放电阶段电动汽车或储能电池均可通过双向DC∕DC装置输出至直流母线，然后通过双向AC∕DC变流器实现并网[1-5]。

图1 双向充放电系统框图Fig.1 The block diagram of bidirectional charging and discharging system

双向AC∕DC装置采用三电平拓扑，如图2所示[6-7]。

图2 AC∕DC变流器拓扑结构图Fig.2 The topology diagram of AC∕DC rectifier

双向DC∕DC装置主拓扑如图3所示，DC∕DC变流器利用双向Buck-Boost电路拓扑，能实现双向能量传递，假设图3中箭头方向为正，当i1为正时，图2电路工作于Buck状态，系统对电池充电，当i1为负时，系统工作于Boost状态，电池给系统提供能量。……