PSK1x-GSC并網逆變器控制套件

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產品介紹

以脈寬調制（PWM）控制為基礎的各類變流裝置，廣泛的應用于各種并網電力設備中。PWM控制技術使得整流器的網側電流正弦化，可運行于單位功率因數。根據并網能量是否可以雙向流動，還分為是否四象限運行逆變器，或者可逆或非可逆并網逆變器。其中雙向可逆四象限逆變器具有更加靈活的控制特性獲得廣泛應用，本套件重點研究這類并網逆變器的控制。并網逆變器的實現拓撲有多種方式，本套件重點研究2電平和3電平兩種最典型的控制拓撲，應用場景分為單相量類和三相量類。

PWM并網逆變器應用廣泛，主要包括：

1、電能質量設備

APF，SVG，DVR以及UPQC等電能質量治理設備主要采用并網逆變器的電流控制來進行電網補償。

2、新能源發電

風電、光伏和其他分布式可再生能源多采用PWM逆變器并網實現功率送出，同時也具備一定無功調節能力。

3、儲能

新能源等隨機能源的大規模接入，電網迫切需要儲能接入來平抑功率波動實現峰谷波長。以化學能為代表的儲能主要采用PWM逆變器來實現功率并網控制。

4、交流傳動

四象限交流傳動

本實驗套件主要面向并網電力電子控制作為研究方向的研究生，方便其快速構造該方向的系統化工程構造能力，從理論原理，仿真建模技巧，實物控制實驗技能等方面，全面高效的幫助其快速開展學術研究工作。同時還提供高階學術性實驗科目及技術交流社區，不同學術團隊方便開展各種技術探討。

本實驗套件提供的技術內容包括:

1、單相、三相鎖相環技術，常規電氣測量和特征值計算。2、各種兩電平和三電平PWM調制技術。3、單相和三相逆變器的電流控制。4、單相和三相逆變器的并網功率控制，雙環直流電壓控制。5、不對稱，APF，VSG，以及UPS等高階控制實驗。

本實驗套件的交付內容形式包括：

1、理論原理講解。

2、離線數字仿真模型及其實驗指導。3、基于RCP控制器和HIL的半實物實驗模型及應用指導。4、基于實驗臺架Rack的實物動模實驗課程指導。

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典型專題用例PSK 1x

PSK11-MEAS

針對電量測量快速實驗套件。主要提供數字離線仿真模塊和半實物實驗系統。數字離線仿真基于Matlab中Simulink功能實現。電量測量主題詳細介紹了各類常用鎖相環設計；三相變壓器換算；諧波測量；電壓測量；功率測量；并網導則；電能質量評價和并網適應性等。

MEAS主題主要包括以下實驗：

PSK12-INV

針對兩電平調制快速實驗套件。主要提供半實物和臺架實驗系統。半實物系統基于RCP控制器和HIL仿真機，RCP控制器可選RP5420。HIL仿真機選擇PleximRTbox1即可。兩電平逆變器詳細介紹了原理，數字仿真，半實物仿真，最后到實物的實現過程。例如PWM調制實驗中包含了SPWM（單極性和雙極性)調制；電流環采用PI調節的設計；濾波器采用LCL濾波設計等。

兩電平逆變器拓撲結構圖如下:

兩電平逆變器拓撲圖

INV主題主要包括以下基礎實驗:

實驗仿真波形如下：

數字離線仿真圖

半實物仿真波形圖

PSK13-NPC

針對NPC三電平調制快速實驗套件。主要提供半實物和臺架實驗系統。半實物系統基于RCP控制器和HIL仿真機，RCP控制器可選RP5420。HIL仿真機選擇PleximRTbox1即可。功率單元提供三相NPC三電平全橋逆變器，可以進行帶負載逆變控制和并網整流等多種工作模式。NPC三電平逆變器主要詳細介紹了PWM調制（單相SVPWM和三相SVPWM）；不同拓撲結構實驗（I型、T型、ANPC）；不對稱，APF，VSG，以及UPS等高階控制實驗。

三電平逆變器拓撲結構圖如下：

NPC主題實驗主要包括：

實驗仿真波形如下：

數字離線仿真圖

半實物仿真波形圖

PSK14-GSC

針對兩電平、三電平并網調制快速實驗套件。主要提供半實物和臺架實驗系統。半實物系統基于RCP控制器和HIL仿真機，RCP控制器可選RP5420。HIL仿真機選擇PleximRTbox1即可。兩電平、三電平并網專題主要詳細介紹了并網前角度校驗實驗；雙環直流電壓控制實驗；并網功率控制實驗；不對稱控制實驗；LCL有源阻尼控制實驗等。

并網逆變器拓撲結構圖如下：

GSC主題實驗主要包括：

實驗仿真波形如下：

數字離線仿真圖

半實物仿真波形圖

PSK15-SPH

針對NPC三電平調制快速實驗套件。主要提供半實物和臺架實驗系統。半實物系統基于RCP控制器和HIL仿真機，RCP控制器可選RP5420。HIL仿真機選擇PleximRTbox1即可。單相逆變器并網專題詳細介紹了單相SVPWM調制；單相并網功率控制；高階PFC控制實驗等。

單相并網逆變器拓撲圖如下：

SPH主題實驗主要包括：

實驗仿真波形如下：

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實驗臺架

針對較大功率，或更加復雜拓撲需求的場合，采用機架式實驗臺獲得更加靈活的實現機會。RP系列控制器和功率組件設計用于系統中輕松安裝機架。這為構建易于重新配置的電源轉換器系統提供了一種簡單的方法。

PowerScope系列產品提供包括：

控制器，無源功率組件，集成功率單元，電氣應用附件等方便組合實驗臺架。

NPC試驗臺架效果圖如下：

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