第九届(
2009
年)全国大学生电子设计竞赛题?/p>
光伏并网发电模拟装置?/p>
A
题)
【本科组?/p>
一、任?/p>
设计并制作一个光伏并网发电模拟装置,其结构框图如?/p>
1
所示。用直流稳压电源
U
S
和电?/p>
R
S
模拟光伏电池?/p>
U
S
=60V
?/p>
R
S
=30Ω~36Ω
?/p>
u
REF
为模拟电网电压的正弦参考信号,
其峰峰值为
2V
?/p>
频率
f
REF
?/p>
45Hz~55Hz
?/p>
T
为工频隔离变压器?/p>
变比?/p>
n
2
:
n
1
=2:1
?/p>
n
3
:
n
1
=1:10
?/p>
?/p>
u
F
作为输出电流的反馈信号;负载电阻
R
L
=30Ω~36Ω
?/p>
DC-
AC
U
d
I
d
i
o1
u
o
u
REF
+
-
R
L
u
F
u
o1
?
?/p>
?
控制电路
n
1
n
2
n
3
U
S
R
S
+
-
T
i
o
?/p>
1
并网发电模拟装置框图
二、要?/p>
1
?/p>
基本要求
?/p>
1
?/p>
具有最大功率点跟踪
?/p>
MPPT
?/p>
功能?/p>
R
S
?/p>
R
L
在给定范围内变化时,
?/p>
d
S
1
2
U
U
?
?/p>
相对偏差的绝对值不大于
1%
?/p>
?/p>
2
)具有频率跟踪功能:?/p>
f
REF
在给定范围内变化时,?/p>
u
F
的频?/p>
f
F
=
f
REF
,相对偏
差绝对值不大于
1%
?/p>
?/p>
3
)当
R
S
=
R
L
=30Ω
时,
DC-AC
变换器的效率
?/p>
?/p>
60%
?/p>
?/p>
4
)当
R
S
=
R
L
=30Ω
时,输出电压
u
o
的失真度
THD
?/p>
5%
?/p>
?/p>
5
)具有输入欠压保护功能,动作电压
U
d
?/p>
th
?/p>
=
?/p>
25±
0.5
?/p>
V
?/p>
?/p>
6
)具有输出过流保护功能,动作电流
I
o
?/p>
th
?/p>
=
?/p>
1.5±
0.2
?/p>
A
?/p>
2
?/p>
发挥部分
?/p>
1
)提?/p>
DC-AC
变换器的效率,使
?/p>
?/p>
80%
?/p>
R
S
=
R
L
=30Ω
时)
?/p>
?/p>
2
)降低输出电压失真度,使
THD
?/p>
1%
?/p>
R
S
=
R
L
=30Ω
时)
?/p>
?/p>
3
)实现相位跟踪功能:?/p>
f
REF
在给定范围内变化以及加非阻性负载时,均能保?
u
F
?/p>
u
REF
同相,相位偏差的绝对值≤
5°
?/p>
?/p>
4
)过流、欠压故障排除后,装置能自动恢复为正常状态?/p>