PTS-系列之PEK-100系列教學(xué)

PEK-110模塊之單相并網(wǎng)逆變器

寫在前面的話

經(jīng)過前幾期對于PTS-800中基本的電路圖拓撲結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)掌握了基本的電路模型。從PEK-100系列開始，在固有電路拓撲基礎(chǔ)上開始對電路的控制方式進行學(xué)習(xí)。本期將針對單相全橋逆變PEK-110的控制方式以及與新能源中光伏發(fā)電結(jié)合探究最大功率點追蹤技術(shù)的學(xué)習(xí)。

PEK-110

單相逆變器

實驗原理：

單相全橋并網(wǎng)逆變器采用雙閉環(huán)控制的單極性倍頻調(diào)制，外環(huán)是電壓回路用以維持直流側(cè)電容電壓，電壓環(huán)的輸出作為內(nèi)環(huán)的給定信號。內(nèi)環(huán)是電感電流回路用以維持單位功率并網(wǎng)，給定信號是電壓環(huán)的輸出。電流環(huán)的輸出信號作為調(diào)制波與載波進行比較得到逆變器的控制信號。

在單位功率并網(wǎng)前提下，交流側(cè)的輸入功率如下：

在單位功率并網(wǎng)條件下，電路簡化圖如下：

根據(jù)上式可以看出，逆變器的輸出功率包含一個直流分量和一個二次諧波分量，該二次諧波將對直流側(cè)造成二次諧波。根據(jù)功率守恒，直流側(cè)的平均功率等于交流側(cè)功率的直流分量。因此，

由直流測電源對電容充電可知：

為了衰減直流側(cè)電壓的二次諧波含量，電壓外環(huán)的帶寬必須遠小于120Hz才可以。因此電壓環(huán)控制器可以選擇type II型控制器（即：PI+低通濾波器）

電流環(huán)設(shè)計：

根據(jù)電感兩端的電壓公式可以畫出上圖，為了抵消輸出電壓對回路的擾動，我們采取了前饋控制。對于控制器Gi的設(shè)計，可以采取P、PI以及Type 2等控制方式。本次我們選擇較為簡單的P控制器進行設(shè)計。令Gi=k1，則傳遞函數(shù)如下：

其中Ui為開關(guān)頻率的十分之一到八分之一。

電壓環(huán)設(shè)計：

電壓回路控制方塊圖如圖所示。假設(shè)電流回路響應(yīng)之帶寬較電壓回路帶寬高四倍以上，則電流回路之響應(yīng)在分析電壓回路響應(yīng)時可以被視為1。由于我們選擇了type II型控制器，已知電壓帶寬為Uv，則：

鎖相環(huán)設(shè)計：

在并網(wǎng)過程中，為了獲取電網(wǎng)的相位，需要進行鎖相環(huán)的設(shè)計。

根據(jù)上式，電網(wǎng)將獲取的相位信號與電網(wǎng)信號的正弦值誤差進行PI控制。為了獲取電網(wǎng)相位的正弦值與余弦值，采用了延時四分之一個周期的信號分別計算。

實驗效果：

硬件電路圖：

總　結(jié)：

并網(wǎng)電流小于直流側(cè)的輸入電流是由于負載和變換器存在功率損耗。經(jīng)過以上對單相并網(wǎng)逆變器的講解有助于學(xué)生進行學(xué)習(xí)了解雙閉環(huán)并網(wǎng)控制器的設(shè)計流程。固緯電子在電力電子教學(xué)方向致力于為老師減少壓力，緩解學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，因此開創(chuàng)了全新的理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)模式，還請各位老師同學(xué)進行了解轉(zhuǎn)發(fā)。

附：為了提供學(xué)生更加豐富的學(xué)習(xí)資料，本次我們提供了matlab的仿真文件，感興趣的可以點贊轉(zhuǎn)發(fā)，在文章下面留言以及聯(lián)系方式或郵箱可以免費提供仿真文件。

仿真效果圖：

關(guān)于固緯電子

GWinstek固緯電子1975創(chuàng)立，集研發(fā)、生產(chǎn)、營銷服務(wù)于一體，是全球主要的專業(yè)電子測試測量儀器的生產(chǎn)廠，產(chǎn)品一應(yīng)俱全，據(jù)點分布中國臺灣、中國大陸、美國、日本、韓國、馬來西亞、印度及歐洲荷蘭等地，行銷服務(wù)全球五大洲近百個國家。

固緯電子深耕大陸市場30余年，中國營運總部與制造基地坐落于江蘇省蘇州市高新區(qū)，是江蘇省高新技術(shù)企業(yè)，營銷遍及全國各省市的60個分銷據(jù)點，以服務(wù)國內(nèi)崛起的新能源、電動汽車、車用電子、3C通信、醫(yī)療電子等高科技產(chǎn)業(yè)、科研院所和各相關(guān)理工高校。擁有500位專業(yè)服務(wù)隊伍與用戶一起成長，以用戶滿意為使命，提供業(yè)界電子測試測量儀器最低總體持有成本，致力于為客戶創(chuàng)造最高的價值。

固緯電子官網(wǎng)：

http://www.gwinstek.com.cn

環(huán)測事業(yè)部官網(wǎng)：

http://hitachi.gwinstek.com.cn

TEXIO德士技術(shù)官網(wǎng)：

http://www.texio.com.cn

天貓旗艦店：

https://gwinstek.tmall.com

地址：蘇州市新區(qū)珠江路521號

電話：0512-66617177

傳真：0512-66617277

更多詳細功能說明與訂購信息，請點擊左下角閱讀原文訪問固緯官網(wǎng)！

有任何需求，請與固緯各地營業(yè)區(qū)經(jīng)理、授權(quán)經(jīng)銷商聯(lián)系！