能饋式電子負載的研究.pdf

1、目前，各種電機廠家、電源廠家及電氣實驗室的電源實驗和老化實驗通過電阻負載放電和能耗型交流電子負載放電的方式來進行，這樣會耗費大量的能量，與我國當前實行的新能源戰(zhàn)略相背。而且傳統(tǒng)的電子負載還存在著靈活性差的缺點，不能滿足模擬多種負載特性的要求。交流能饋式電子負載的出現(xiàn)，能夠使得這些需求得到滿足。本課題所研究的能饋式交流電子負載分為兩個部分，分別為負載模擬部分和能量回饋部分，這兩部分均采用由壓控型器件IGBT構(gòu)成的電壓型PWM整流器。

2、>　　首先，論文論述了能饋式交流電子負載的拓撲結(jié)構(gòu)，該拓撲結(jié)構(gòu)采用了雙電壓型PWM整流器，這決定了電子負載的AC-DC-AC的拓撲結(jié)構(gòu)。拓撲結(jié)構(gòu)的前級是整流環(huán)節(jié)，即由交流電整流成直流電;后級是逆變環(huán)節(jié)，即由直流電變?yōu)榻涣麟?，并且將電能返回電網(wǎng)。在確定好拓撲結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對構(gòu)成能饋式電子負載的核心三相電壓型PWM整流器做了詳細分析，包括其工作原理和數(shù)學模型。并且分別分析了整流器在三相靜止坐標系(ABC)下的低頻模型、三相變換到兩相靜止坐標

3、系(α-β)后的低頻模型及與電源頻率同步的兩相旋轉(zhuǎn)坐標系(d-q)下的低頻和高頻的開關(guān)模型。
　　其次，論文按照PWM變流器系統(tǒng)的工作原理，對能饋式電子負載電路控制方式進行分析。采用傳統(tǒng)的電流單環(huán)的電流控制方式，保證輸出電流的跟蹤精度和跟蹤速度，使電子負載跟蹤指定電流的幅值和相位，完成需要模擬的負載特性的功能。負載模擬部分直接與待測電源連接;能量回饋部分與電網(wǎng)連接，通過電壓電流雙閉環(huán)的控制，使PWM整流器的輸出電流與電網(wǎng)電壓同頻同

4、相位，實現(xiàn)試驗電能的單位功率因素回饋電網(wǎng)。同時兩個電壓型PWM整流器是采用電壓空間矢量(SVPWM)的控制算法，來實現(xiàn)PWM整流和逆變電路的控制。
　　最后，根據(jù)以上對能饋式電子負載的分析，在MUTLAB/Simulink的仿真環(huán)境下搭建電子負載的仿真模型。并對PWM整流器的各個控制模塊和進行分析，并在Simulink中進行仿真驗證。結(jié)果驗證了能饋式電子負載可以在完成負載特性模擬的同時將能量回饋電網(wǎng)。實現(xiàn)了能饋式電子負載的性能要求