李秉宇， 杜旭浩， 曾四鸣， 尹利科， 芮月晨， 肖国春

(1. 国网河北省电力有限公司电力科学研究院， 河北 石家庄 050021； 2. 河北拓朴建筑设计有限公司，河北 石家庄 050000；3. 西安交通大学电气工程学院， 陕西 西安 710048)

1 引言

近年来，由于清洁环保的优势，电动汽车(Electric Vehicles, EV)引起了广泛的关注。按照充电速度划分，EV有慢速充电和快速充电两种充电模式，且目前已有相关的EV 充电标准，例如SAE J1772[1]。慢速充电可以在不需要配电网大容量的情况下对EV 进行充电，但是通常需要6～8 h才能为完全耗尽的标准EV 电池充满电。因此，快速充电更被用户所青睐，仅需30 min即可从耗尽状态充电到电池容量的80%[2]。另一方面，EV连接到电网的随机性使电网的规划和运营变得困难。并且，相较于慢速充电，快速充电需要电网提供更大容量的功率，给电网的稳定运行带来了更多压力[3]。

虚拟同步机(Virtual Synchronous Machine，VSM)控制通过电力电子装置模拟同步电机，为电力系统提供惯量和阻尼支撑，是一种解决大量电力电子装置接入电力系统，造成稳定性问题的有效解决途径。VSM分为虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator, VSG)和负荷虚拟同步机(Load-side Virtual Synchronous Machine, LVSM)。VSG主要应用于新能源发电中[4，5]，包括风电VSG和光伏VSG。LVSM包括采用VSM技术的各类用电设备，例如含整流器的EV充电桩、变频设备和电子产品等[6]。LVSM控制可以使整流器根据电网频率和电压实时调整负荷功率，实现网-荷动态平衡。

将LVSM策略应用于整流器的控制中，使EV与电网具有网-荷互动的功能，通过虚拟惯性和阻尼提高电网电压和频率的稳定性，可以减轻EV负荷对电网的影响。……