电网模拟器通常,把将交流电能变换成直流电能的过程称为整流,把完成整流功能的电路称为整流电路,把实现整流过程的装置称为整流设备或整流器。与之相对应,把将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变,把完成逆变功能的电路称为逆变电路,把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。电网模拟器为适应分布式发电并网研究的需要,提出一种多功能电网模拟器。模拟器不仅可以四象限运行以实现电能向电网的回馈,而且可提供三相电网电压输出并模拟如电压跌落、频率偏移、三相不平衡、谐波畸变等各种电网故障情况。为了获得高性能的控制效果,将模拟器的工作模式分为基波模式和谐波模式,分别控制基波和高次谐波:在基波工作模式下采用双环控制,谐波工作模式下采用输出电压有效值反馈控制。电网模拟器系统采用DSP控制,仿真和实验结果表明模拟器性能优良。
由于功率的要求不一,大型光伏发电的发电功率较大,从几百千瓦到几个兆瓦,逆变器主要是三相逆变桥。而家用型太阳能发电市场的功率为几百瓦到几千瓦功率级别,电网模拟器一般则需要单相逆变器。此外,为了太阳能发电站的光伏阵列能够持续输出电力,并提供*化的转换效率,每一块光伏电池板配备独立的逆变器系统即微逆变器的需求近年也在走高。
电网模拟器优势:
■具有恒功率模式,可模拟太阳能电池开路电压、短路电流和光伏并网逆变器的输入功率;
■准确的电压和电流测量让你省下额外的测量仪器;
■电网模拟器稳压精度高、纹波电压低;
■可快速存储9组数据,每组可记忆电压值、电流值,功率值,可快速方便调用;
■电网模拟器具有过压、过流、过温、短路保护功能;其中过压保护界限和过流保护界限在0-110%的额定电压和0-110%的额定电流是可任意设定的。
■电压、电流、时间设定,数字式按键输入,度高;
■本机一次可执行128组不同电压、电流、功率值设定, 并可作连续作999999次循环测试;
电网模拟器利用谐振现象,使电子开关器件上电压或电流按正弦规律变化,以创造零电压开通或零电流关断的条件,以这种技术为主导的直流转换电源变换器称谐振变换器,它有串联和并联谐振变换器两种。如果在桥式变换器(用谐振式方法控制)桥的输出端为串联LC网络,再接变压器原边绕组(包括带副边整流电路),称为串联谐振变换器。在桥式变换器串联LC网络的电容两端并联变压器原边绕组(包括带副边整流电路),称为并联谐振变换器。
电网模拟器在硬件上采用磁平衡式电压电流互感器进行强弱电隔离,信号传输采用屏蔽电缆,并一点接地。模拟信号在进入微处理器AD前进行多级滤波,zui大限度消除虚假信号的侵入。控制板设计中,数字电路和模拟电路分开布置,数字地与模拟地采用一点连接,消除数字电路和模拟电路的相互干扰及地电位的不平衡。电网模拟器控制电源采用开关电源,加装电源滤波器,滤除馈入的共模干扰信号。主控板采用电源监控芯片,监视电源电压,出现电压不稳时将系统复位。
电网模拟器上游为电力电子元器件、微电子芯片、集成电路、电力电容器、电抗器、变压器、机柜、机箱壳体制造等行业。该行业与上游行业的关联性较低,上游行业的影响主要体现在本行业采购成本。逆变器行业与下游行业的发展密切相关,下游行业对本行业的发展具有较大的牵引和驱动作用,国家光伏项目建设与投资是决定本行业未来需求的重要部分,电网模拟器需求变化直接决定了本行业未来的发展状况。