风光互补离网逆变实验作业指导书.docx

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1、风光互补离网逆变实验作业指导书一、实验目的1、了解逆变原理、逆变产生的波形;2、了解DC-DC变流器原理。二、实验准备1、HKGF-2型风光互补并离网发电系统实验平台；2、计算机、MCGS上位机软件、RS232-485转换器只、串口线1根、示波器、万用表。三、系统结构框图图1系统结构框图U!实验原理离网发电系统是指不与电网相连而独立运行的发电系统，一般安装在距离电网较远的偏远地区或者为一些便携式设备提供电源。它由光伏阵列、风电场、蓄电池组、电力变换装置（DC-DC ）、控制系统和用电负载（直流或交流）构成。其中，蓄电池组用来储存发出的电能；蓄电池组前面的DC-DC电路负责将风光输出电压抬升并稳

2、定到一定值，能够满足逆变所需的直流端电压，同时可实现最大功率点跟踪；DC-AC逆变电路负责将直流电转换成可供负载使用的正弦交流电能；控制系统主要负责逆变控制，使逆变出的交流电能能高质量、宽范围地适应负载变化，同时控制系统还负责直流转换环节的最大功率点跟踪和稳压。1、DC-DC直流升压单元Boost变换器的拓扑结构如图2所示。在图2中，R表示输出负载，C表示电容，Vo表示输出电压，L表示电感系数，11表示电感电流，Vs表示输入电压。当开关管S导通且二极管D关断时，变换器工作在模态a；当开关管S断开且二极管D导通时，变换器工作在模态b；当开关管断开且电感电流LW0时，变换器工作于模态c。Boost

3、变换器在不同工作阶段的等效工作模态如图2所示。从图2可以得到Boost变换器在三个工作模态的状态方程为：图2 BOOST升压电路(a)(b)Boost变换器在工作模态a时、电感L开始充电且电感电流110;当Boost变换器在工作模态b时，电感L释放的能量和电源Vs开始对负载R进行供电，电容C开始充电同时电感电流逐渐减小；当Boost变换器工作在模态c时，电感电流IfO同时电容C开始放电直到开关管闭合。2、DC-AC逆变器单元图3是全桥逆变器，其结构简单、控制方便，得到了广泛的应用。图3单相全桥逆变电路五、实验内容和步骤1、设备的连接和检查1）关闭总电源开关，关闭光源开关将光源控制旋钮调至最下刻度；2）将设备上RS-485端口与上位机USB 口连接，确保通讯正常；3）根据实验连线图将各模块准确连接。负载电阻调节温湿度计风机变频器J强电N 强电L 弱电负 弱电正光伏输出接控制器光伏饰人班施雌控制器风育编人2、启动实验装置1）检查连线是否正确，确保实验人员安全；2）启动计算机MCGS组态软件，进入相应实验；3）纪录各表数据；并制作相关图表。六、实验报告要求分析实验结果，逆变波形的特性，幅值、频率、相位等。