逆变器模拟



深度解析“构网型技术”

构网型技术（Grid-Forming）是一种通过先进控制算法让新能源逆变器模拟同步发电机行为，主动支撑电网稳定性的核心技术，是构建高比例新能源电力系统的基石。

第一章：从“跟跑者”到“引领者”——构网型技术是什么？1.1 传统电网的“稳定基石”：同步发电机巨大转动惯量：同步发电机像沉重陀螺，转动稳定，能抵抗外界扰动。内在同步机制：可自发保持频率和相位统一，形成稳定电力节拍。电压源特性：主动建立和维持电网电压，是电网“主心骨”。1.2 新能源的“天生短板”：跟网型逆变器被动跟随：通过锁相环实时侦测电网“节拍”，调整电流输出适应电网，不主动建立电压或频率。电流源特性：本质是受控电流源，向已存在稳定电网“灌”入电力。核心问题：新能源增多、同步发电机减少时，电网失去稳定“节拍器”，故障扰动下频率和电压失控，引发宽频振荡甚至系统崩溃，即“系统转动惯量降低、系统强度减弱”问题。1.3 革命性转变：构网型技术登场技术原理：通过先进控制算法，让新能源逆变器模拟同步发电机行为，从被动“跟唱者”转变为主动“领唱者”和“稳场者”。核心能力：

自主建立电压：无需依赖外部电网，独立主动生成稳定电压波形作为系统“锚点”。

提供虚拟惯量：通过算法模拟传统发电机物理惯性，系统频率波动时瞬间响应，提供或吸收功率抑制波动。

提供阻尼支撑：有效抑制电力系统振荡，提高系统稳定性。

“黑启动”能力：电网完全崩溃后，不依赖大网率先启动，为电网恢复提供“火种”。

结论：构网型技术是让新能源从“补充能源”走向“主体能源”的核心使能技术，解决了高比例新能源接入带来的系统稳定性难题。第二章：顶层设计与政策东风——为何国家如此重视？政策支持《加快构建新型电力系统行动方案（2024–2027年）》：纲领性文件，明确新型电力系统建设方向，构网型技术是实现目标的关键技术路径。《国家能源局关于组织开展新型电力系统建设第一批试点工作的通知》：将“构网型技术”列为七大试点方向之首，凸显紧迫性和重要性。要求在高比例新能源接入的弱电网地区、“沙戈荒”基地外送地区重点应用，解决短路容量下降、惯量降低、宽频振荡等核心痛点。地方政策与标准：西藏、新疆、青海等多个省份在地方性技术规范中对新建新能源场站的构网型能力提出明确要求。如部分地区要求构网型储能在电网频率低于49.8Hz时，200毫秒内响应，提供快速频率支撑。政策解读：国家强力推动使构网型技术从“前沿探索”进入“规模化应用”前夜，通过试点项目形成可复制推广的技术方案和商业模式，为全国推广铺平道路。第三章：揭秘核心——构网型技术的关键与壁垒3.1 关键技术路径关键技术：目前主流构网型控制技术有三类。

下垂控制 (Droop Control)：

原理：模拟同步发电机有功功率 - 频率（P - f）和无功功率 - 电压（Q - V）的下垂特性。系统频率下降时逆变器自动增加有功输出，电压下降时自动增加无功输出。

优点：简单、可靠，无需高速通信。

缺点：动态响应较慢，频率和电压存在稳态误差。

虚拟同步机 (Virtual Synchronous Machine, VSM)：

原理：在逆变器控制算法中建立同步发电机数学模型（转子运动方程和励磁方程），使其对外特性与真实同步机高度一致。

优点：能精确模拟惯量和阻尼，动态性能优异。

缺点：算法复杂，参数整定困难。

直接功率控制 (Direct Power Control)：

原理：基于瞬时功率理论，直接控制逆变器输出功率，响应速度极快。

优点：动态响应最快。

缺点：实现较为复杂，对系统参数敏感。

3.2 技术壁垒与挑战技术壁垒：

过电流抑制与保护协调：

挑战：逆变器核心电力电子器件（如IGBT）过流能力远低于同步发电机（通常只能承受1.1 - 1.5倍额定电流，同步发电机可达5 - 7倍）。系统短路故障时，既要提供故障电流支撑电压，又要避免自身过流损坏。

解决措施：开发限流型构网控制策略，如检测到大电流时从电压源模式（构网）快速切换到电流源模式（跟网），或采用虚拟阻抗等方式主动限制故障电流，算法需在毫秒级完成切换和判断。

多机并联的稳定性问题：

挑战：大量构网型逆变器并联运行时可能相互作用引发新振荡，确保和谐共存困难。

解决措施：优化上层能量管理系统，设计功率分配和阻尼协调控制器确保系统稳定。

控制参数的整定与自适应：

挑战：虚拟惯量、虚拟阻尼等参数设置与电网实际情况最佳匹配难，电网结构变化时固定参数无法适应所有工况。

解决措施：研究参数自适应整定算法，利用人工智能、在线辨识等技术让逆变器“自主学习”适应电网变化。

测试与并网标准缺失：

挑战：全面准确测试电站构网型能力难，国家层面并网测试标准不完善，给设备制造商和电站业主带来不确定性。

解决措施：国家能源局通过试点项目加速相关标准体系建立，预计未来1 - 2年内出台明确构网型并网测试导则。

第四章：产业链与成本——离我们还有多远？4.1 产业链完善程度产业链核心：在于逆变器（PCS）和储能系统。

上游：核心是芯片（DSP、FPGA）和功率半导体（IGBT）。目前高端IGBT模块仍部分依赖进口，但国产化替代进程加速，成本持续下降。

中游：逆变器（PCS）制造商是技术实现核心。国内阳光电源、华为、上能电气、科华数据等头部企业均已推出成熟构网型储能PCS产品，技术储备雄厚。

下游：系统集成商和项目开发商负责将PCS、电池、BMS、EMS等集成为完整储能系统或新能源电站。

总体评价：中国在构网型技术中下游产业链具备全球领先优势，上游核心元器件有提升空间，产业链总体成熟度较高，能支撑规模化应用。4.2 成本比较分析建设成本：

核心差异：构网型PCS需要更强算力芯片、更复杂控制软件及可能更高硬件冗余设计。

增量成本：目前构网型储能PCS成本比同功率等级跟网型PCS高出约10% - 20%。100MW/200MWh储能电站增量成本可能在数百万元级别。

运维成本：构网型技术与跟网型相差不大，主要区别在于软件算法持续优化升级，对监控和诊断要求更高。构网型电站 vs. 传统跟网型电站：

主要功能：跟网型电站被动适应电网，作为“电流源”注入功率，核心是“随从”，无法独立存在；构网型电站主动支撑电网，作为“电压源”构建系统，提供虚拟惯量和阻尼，抑制系统振荡，具备“黑启动”能力，可作为骨干电源恢复电网，核心是“引领者”，可独立组网。

建设成本：跟网型电站为标准成本，包括光伏/风机、常规跟网型逆变器(PCS)、升压站等；构网型电站增量成本较高（约增加10% - 20%），核心增量在于采用更先进、算力更强的构网型逆变器(PCS)，硬件要求更高，储能配置与构网型能力深度绑定，软件成本更高。

运维成本：跟网型电站为常规运维，主要是设备例行巡检、清洁和故障维修；构网型电站为专业化运维，成本略有增加，包括软件维护、诊断要求高、人员技能要求高。

系统效益：跟网型电站只有单一电量价值，主要效益来自发电并上网售卖，对电网稳定性贡献为负或为零，甚至增加系统调节成本；构网型电站具有多元化复合价值（电量价值 + 系统服务价值），可提升新能源消纳、保障电网安全、替代传统投资、开辟新收益。

经济性结论：构网型技术设备层面有增量成本，但系统级效益远超自身成本，随着技术成熟和规模化应用，单位成本将持续下降。第五章：陆海并行——应用场景与可行性分析5.1 陆地应用场景“沙戈荒”大型新能源基地外送：

场景痛点：西部地区电网薄弱，新能源装机巨大，送出线路长，稳定性差。

可行性：配置吉瓦级(GW级)构网型储能系统，可为外送通道提供强大电压和频率支撑，确保绿电“送得出、落得稳”，是国家试点重点。

弱电网及电网末梢：

场景痛点：如西藏、内蒙边远牧区等，电网结构薄弱，像电网“神经末梢”，稍有扰动就可能电压崩溃。

可行性：建设构网型光伏/储能电站，可形成稳定局部电网，大幅提升供电可靠性，实现与主网断开时“孤岛运行”。

高比例新能源城市配电网：

场景痛点：城市中分布式光伏、电动汽车充电桩等“电力电子化”负荷和电源增多，冲击配电网稳定。

可行性：在关键节点部署构网型储能，可有效平抑波动，起到“社区稳压器”作用。

5.2 海上应用场景远海风电场：

场景痛点：海上风电场距离陆地远，采用柔性直流输电送出，风机本身是跟网型，系统缺乏惯量，稳定性差。

可行性：将部分风机或配套储能系统升级为构网型，可显著增强风电场自身稳定性和故障穿越能力，实现风电场独立组网，是未来海上风电发展必然趋势。

海上石油平台/海岛供电：

场景痛点：传统依赖柴油发电机，成本高、不环保。

可行性：采用“海上风电/光伏 + 构网型储能”模式，可构建独立绿色微电网，实现能源自给，经济和环保效益巨大。

可行性总结：构网型技术在陆地和海上应用均具有极高可行性和必要性，陆地应用侧重解决大系统稳定和弱电网支撑问题，海上应用侧重独立组网和离岸能源系统构建。第六章：结论与展望——电力系统的未来图景结论：构网型技术是能源转型关键拼图，改变新能源在电力系统中角色，使其从不稳定“闯入者”变为维护系统稳定“守护者”。国家推动和产业链成熟使其快速从理论走向实践。未来发展前景：

标准化与模块化：构网型能力将成为新能源并网“标配”，相关国家标准和测试规范全面建立，设备更加模块化，即插即用。

“构网型 + AI”：人工智能深度融入构网型控制，实现参数自适应优化和故障智能诊断，让系统“更聪明”。

“广域构网”：未来电网由无数构网型电源、储能、负荷共同支撑，稳定性源于亿万个分布式单元协同作用，系统韧性提高。

商业模式创新：围绕构网型技术提供的辅助服务，催生新电力市场品种和商业模式，为投资者带来回报。

最终目标：构网型技术将支撑构建100%清洁能源驱动、安全高效智能的未来电力系统，是迈向“碳中和”未来的坚实一步。

基于准PR控制的LCL三相并网逆变器仿真模型（Simulink仿真实现）

基于准PR控制的LCL三相并网逆变器Simulink仿真模型需依次完成系统建模、控制器设计、参数配置及结果验证，具体步骤如下：

1. 系统建模

直流电源模块使用Simulink中的“DC Voltage Source”模块设置直流侧电压值（如400V），为逆变器提供稳定输入。

LCL三相并网逆变器模块

主电路拓扑：采用三相全桥结构，由6个IGBT（或MOSFET）组成，通过PWM信号控制开关状态。

LCL滤波器设计：

电感（L1、L2）：根据功率等级和开关频率选择，例如L1=1mH，L2=0.5mH。

电容（C）：用于滤除高频谐波，典型值如C=10μF，需满足无功功率限制（通常小于5%额定功率）。

阻尼电阻（Rd）：可选配以抑制谐振尖峰，阻值通常为滤波器感抗的1/10~1/5。

电网模块使用“Three-Phase Source”模块模拟三相电网，设置线电压有效值（如220V）、频率（50Hz）及内阻抗。

图1：LCL滤波器与逆变器连接示意图2. 准PR控制器设计

控制目标实现逆变器输出电流与电网电压同相位，同时抑制谐波（如5次、7次）。

准PR控制器原理在传统PR控制器基础上增加谐振项，传递函数为：$$ G_{PR}(s) = K_p + frac{2K_r s}{s^2 + omega_0^2} + sum_{h=5,7,...} frac{2K_{rh} s}{s^2 + (homega_0)^2} $$其中，$K_p$为比例系数，$K_r$为基波谐振增益，$K_{rh}$为谐波谐振增益，$omega_0$为基波角频率。

Simulink实现

使用“Discrete PR Controller”模块或通过S-Function自定义实现。

参数示例：$K_p=0.5$，$K_r=100$，采样频率$f_s=10kHz$。

添加谐波补偿环节（如5次谐波增益$K_{r5}=20$）。

图2：准PR控制器在Simulink中的实现3. 参数配置与仿真设置

模型参数

直流侧电压：400V

电网电压：220V（线电压有效值）

滤波器参数：L1=1mH，L2=0.5mH，C=10μF，Rd=1Ω

控制器参数：$K_p=0.5$，$K_r=100$，$K_{r5}=20$

仿真配置

求解器：ode45（变步长）或ode23tb（刚性系统）

仿真时间：0.2s（含0.05s启动暂态）

数据记录：通过“To Workspace”模块保存电流、电压波形。

4. 仿真结果分析

输出电流波形观察逆变器输出电流（$i_{abc}$）是否与电网电压同相位，总谐波失真（THD）应低于5%。

图3：稳态下输出电流与电网电压波形

谐波分析通过FFT工具分析电流频谱，验证5次、7次谐波抑制效果。

图4：电流THD及谐波分布

动态响应模拟负载突变或电网电压跌落，观察系统恢复时间（通常小于10ms）。

图5：负载突变时的电流响应5. 优化与调整

参数优化若THD超标，可调整$K_r$或增加谐波补偿项；若动态响应慢，可增大$K_p$。

阻尼电阻调整若LCL滤波器发生谐振，需优化Rd阻值或改用主动阻尼方法（如虚拟电阻法）。

6. 参考文献于彦雪.基于LCL滤波器的并网逆变器稳定性分析[D].哈尔滨工业大学[2023-12-05].DOI:CNKI:CDMD:2.1016.774654.周立,郑丹花.采用LCL滤波器的三相光伏并网逆变器准PR控制[J].高压电器, 2017, 053(005):75-81.

通过上述步骤，可完成基于准PR控制的LCL三相并网逆变器Simulink仿真模型搭建，并验证其稳态与动态性能。

微电网三相逆变器并联（六）不同容量逆变器输出功率按比例分配MATLAB/Simulink仿真

在微电网孤岛运行模式下，实现不同容量逆变器输出功率按比例分配的核心在于下垂控制参数与线路阻抗的协同设计。以下为关键实现步骤及仿真验证要点：

1. 下垂控制参数配置原则

参考值统一所有逆变器的下垂控制器需设置相同的参考频率（(f_{ref})）和参考电压幅值（(U_{ref})），确保系统同步运行。

下垂系数与容量反比有功-频率下垂系数 (m_p) 和无功-电压下垂系数 (n_q) 需满足：[m_{p1}/m_{p2} = n_{q1}/n_{q2} = S_{N2}/S_{N1}]其中 (S_N) 为逆变器额定容量。例如，容量比为2:1时，(m_{p2} = 2m_{p1})，(n_{q2} = 2n_{q1})。

线路阻抗匹配输出线路阻抗 (Z_{line}) 应与逆变器容量成反比，即 (Z_{line1}/Z_{line2} = S_{N2}/S_{N1})。可通过调整线路电阻/电感实现。

2. MATLAB/Simulink仿真实现步骤(1) 搭建双逆变器并联模型

主电路两台三相逆变器通过线路阻抗连接至公共耦合点（PCC），负载采用RLC并联模型模拟实际负荷。

控制策略采用电压外环+电流内环的双闭环控制，下垂控制模块生成参考电压，经虚拟阻抗修正后输入内环。

(2) 参数设置示例逆变器1：容量 (S_{N1}=20kVA)，(m_p=0.001)，(n_q=0.01)，线路阻抗 (Z_1=0.5+j1Omega)逆变器2：容量 (S_{N2}=10kVA)，(m_p=0.002)，(n_q=0.02)，线路阻抗 (Z_2=1+j2Omega)负载：初始负载 (P_1=30kW, Q_1=15kVar)，1秒后投入 (P_2=30kW, Q_2=15kVar)。(3) 仿真波形分析

功率分配两台逆变器有功/无功功率比稳定在2:1，验证下垂系数设计的有效性。

频率与电压频率偏差小于0.05Hz，电压幅值波动在1%以内，满足并联稳定性要求。

3. 关键问题与解决方案问题：传统下垂控制在阻性线路中功率分配偏差大，电压/频率易失稳。解决方案：引入虚拟阻抗控制，通过软件修正等效输出阻抗，使阻性线路呈现感性特征，从而解耦有功/无功功率。具体实现将在后续文章中展开。4. 结论

通过合理配置下垂系数、线路阻抗及统一参考值，可在MATLAB/Simulink中验证不同容量逆变器功率按比例分配的可行性。仿真结果表明，该方法在感性线路中有效，但需进一步优化以适应实际微电网的阻性环境。

XRV-P7旋变模拟器快速应用步骤

XRV-P7旋变模拟器快速应用步骤：

准备设备：

准备一台XRV-P7型旋变模拟器裸机。

准备一张CAN卡。

准备待测试的电驱逆变器样品。

连接CAN总线：

将CAN总线的一端连接到旋变模拟器的CAN接口。

将CAN总线的另一端连接到CAN卡。

在CAN上位机HCANView中导入EmuTx.dbc文件，并设置波特率为500k。

配置并发送报文：

在CAN上位机HCANView中，发送报文gain_m_EM1和Resolver_set_EM1。

这些报文用于配置旋变模拟器的参数，如增益、模式选择等。

连接电驱逆变器：

将电驱逆变器的旋变接口依次连接到旋变模拟器的旋变线。

供电：

使用5V适配器为旋变模拟器供电。

接收返回报文：

CAN卡发送报文后，旋变模拟器会返回报文Resolver_resp_EM。

通过接收并分析该报文，可以验证CAN通信是否正常。

设置并读取转速：

在Resolver_set_EM1报文中设置转速（Resolver_set_EM1::Speed）和极对数（Resolver_set_EM1::polarpair）。

将gain_m_EM1报文中的mode_switch设置为0，表示选择转速模式。

电驱逆变器此时可以读取到由旋变模拟器发送的转速信息。

注意事项：

在进行连接和配置之前，请确保所有设备均已正确接地，以避免静电干扰和损坏设备。在发送报文时，请确保报文格式和内容正确，以避免通信失败或设备误动作。在测试过程中，如遇到CAN通信失败等问题，可参考相关故障排查文档进行排查和解决。

通过以上步骤，您可以快速应用XRV-P7旋变模拟器进行电驱逆变器的测试和验证。

逆变器测试方法介绍

逆变器是将直流电转换为交流电的装置，逆变器测试是为了确保逆变器在正常使用时能够稳定可靠地工作，保证系统的安全及电气性能。

逆变器测试主要包括以下几个方面：输入直流电电源测试、输出交流电电源测试、静态测试、动态测试和温度测试。其中输入直流电测试主要测试逆变器的转换效率，包括转换率、效率、功率因数等；输出交流电电源测试主要是测试逆变器的质量，包括输出电压、电流等；静态测试主要测试逆变器的内部电路、控制功能、保护功能等；动态测试主要测试逆变器在实际工作中的响应速度和控制精度等；温度测试则是测试逆变器在不同温度下的使用性能。

逆变器测试方法包括模拟测试和数值仿真测试。模拟测试主要是通过现场实际测量逆变器的各项参数来进行测试，可以得到实测数据；数值仿真测试则是通过计算机模拟逆变器的工作情况，可以得到较为准确的预测数据。

逆变器测试是逆变器生产和实际使用中必不可少的环节，通过测试可以及时发现逆变器存在的问题，保证系统的安全稳定运行。

孤岛模式微电网逆变器VSG控制_SIMULINK_模型搭建详解

孤岛模式微电网逆变器VSG控制SIMULINK模型搭建详解

孤岛模式下的VSG（虚拟同步发电机）控制是微电网领域的重要研究方向，其核心在于模拟同步发电机的运行特性，以提高微电网的稳定性和可靠性。以下将详细介绍如何在SIMULINK中搭建VSG控制的模型。

一、VSG控制策略

VSG控制策略主要包括功率外环和电压电流双闭环。其中，功率外环用于生成参考电压，而电压电流双闭环则用于实现电流的快速跟踪和电压的稳定控制。

功率外环

功率外环是VSG控制的核心部分，它主要包括无功-电压下垂控制、有功-频率下垂控制和转子运动方程三个环节。

无功-电压下垂控制：根据无功功率的变化调整输出电压，以维持系统的无功平衡。

有功-频率下垂控制：根据有功功率的变化调整输出频率，以模拟同步发电机的频率调节特性。

转子运动方程：模拟同步发电机的转子运动，引入惯量和阻尼特性，使频率的动态响应速度变慢，有利于提高系统的稳定性。

电压电流双闭环

电压电流双闭环用于实现电流的快速跟踪和电压的稳定控制。其中，电压环用于控制输出电压的幅值和相位，而电流环则用于实现电流的快速跟踪和限流保护。

二、SIMULINK模型搭建

在SIMULINK中搭建VSG控制模型时，需要按照以下步骤进行：

搭建功率外环模型

首先，根据无功-电压下垂控制、有功-频率下垂控制和转子运动方程的原理，搭建相应的数学模型。这些模型可以通过使用SIMULINK中的基本数学运算模块（如加法器、乘法器、积分器等）来实现。

无功-电压下垂控制：使用加法器和乘法器计算无功功率与电压下垂系数之积，然后将其与额定电压相加，得到调整后的电压参考值。

有功-频率下垂控制：使用加法器和乘法器计算有功功率与频率下垂系数之积，然后将其与额定频率相加，得到调整后的频率参考值。注意，这里的频率参考值通常通过积分器转换为相位角。

转子运动方程：使用积分器和阻尼系数模拟转子的运动过程，得到实际的频率和相位角。

搭建电压电流双闭环模型

在功率外环的基础上，搭建电压电流双闭环模型。电压环通常使用PI控制器来实现对输出电压的控制，而电流环则使用比例控制器来实现对电流的快速跟踪。

电压环：将功率外环生成的电压参考值与实际输出电压进行比较，通过PI控制器得到电流参考值。

电流环：将电压环生成的电流参考值与实际输出电流进行比较，通过比例控制器得到PWM控制信号。

搭建PWM调制模块

PWM调制模块用于将电流环生成的PWM控制信号转换为逆变器的开关信号。在SIMULINK中，可以使用PWM生成器模块来实现这一功能。

搭建逆变器模型

逆变器模型用于模拟逆变器的实际运行过程。在SIMULINK中，可以使用三相逆变器模块来搭建逆变器模型，并将其与PWM调制模块相连。

搭建负载和电网模型

为了验证VSG控制的性能，需要搭建负载和电网模型。负载模型可以模拟实际负载的功率需求，而电网模型则可以模拟电网的电压和频率特性。

三、模型仿真与验证

在搭建完VSG控制模型后，需要进行仿真验证。通过调整负载和电网的参数，观察VSG控制的输出波形和性能指标，以验证其有效性和稳定性。

以下是一些关键的仿真结果和波形图：

（VSG控制框图，展示了功率外环和电压电流双闭环的结构）

（功率和输出电压电流的波形图，展示了VSG控制在孤岛模式下的动态响应性能）

通过仿真验证，可以确认VSG控制策略在孤岛模式下的有效性和稳定性，为后续的实际应用提供有力的支持。

四、总结

本文详细介绍了孤岛模式下VSG控制的SIMULINK模型搭建方法，包括功率外环和电压电流双闭环的设计、PWM调制模块和逆变器模型的搭建以及负载和电网模型的模拟。通过仿真验证，证明了VSG控制策略在孤岛模式下的有效性和稳定性。希望本文能为相关领域的研究人员提供有益的参考和借鉴。

光伏逆变器动态MPPT效率的测试方法

光伏逆变器动态MPPT效率的测试方法主要包括以下步骤和要点：

使用光伏模拟器模拟动态光照环境：

光伏模拟器能够提供晴天、多云、阴天等典型天气情况的模拟，并支持生成自定义天气文档，时间分辨率为1秒。通过模拟辐照度的变化，实现动态MPPT测试。

参考行业标准进行测试：

测试形态应参考行业标准，如Sandia National Laboratory、IEC/EN50530、鉴衡CGC/GF004等。这些标准关注辐照度变化，有助于逆变器厂商改善动态MPPT性能。

注意测试形态与标准测试状态的差异：

例如，EN50530要求辐照度变化速率100W/m2/s，在7秒内从300W/m2变化至1000W/m2。采用阶梯状变化方式时，光伏模拟器输出的IV曲线最大功率点与理想线性变化存在约10%标称功率的跳变，需进行线性内插以贴近理想线性变化。

确保IV曲线更新速率与测量时间窗口同步：

为解决同步问题，建议采用软件统一控制的IV曲线更新方法。确保测量时间窗口与IV曲线更新同步，从而得到精确、可信赖的测试结果。

构建复杂天气状况下的测试模式：

构建符合国际规范定义的典型测试模式，以模拟实际应用中的复杂天气状况。时间分辨率达到秒级，确保输出数据的同步性和准确性。

通过以上方法，可以有效评估逆变器在动态天气条件下的MPPT效率，实现实验室测试与实际应用的紧密匹配。

基于LADRC自抗扰控制的VSG三相逆变器预同步并网控制策略（Simulink仿真实现）

基于LADRC自抗扰控制的VSG三相逆变器预同步并网控制策略的Simulink仿真实现

基于LADRC自抗扰控制的VSG三相逆变器预同步并网控制策略，通过引入虚拟同步发电机（VSG）控制与线性自抗扰控制（LADRC），结合预同步控制技术，实现了逆变器在微电网中的高效稳定并网。以下从控制策略原理、Simulink模型搭建及仿真结果分析三方面展开说明。

一、控制策略原理

虚拟同步发电机（VSG）控制VSG控制通过模拟同步发电机的机械方程和电磁方程，为逆变器提供惯性和阻尼支撑，增强系统稳定性。其核心模块包括：

转子运动方程：通过功率指令与实际输出功率的偏差调节频率，实现频率动态响应。

励磁调节方程：通过无功功率偏差调节电压幅值，维持电压稳定。

输出阻抗设计：通过虚拟阻抗环节改善功率分配精度，抑制环流。

线性自抗扰控制（LADRC）LADRC通过扩张状态观测器（ESO）实时估计系统总扰动（包括外部干扰和参数不确定性），并利用比例-积分-微分（PID）或比例-微分（PD）控制器进行补偿。其优势在于：

强鲁棒性：无需精确系统模型，对参数变化和外部扰动不敏感。

快速动态响应：通过扰动补偿实现无超调或低超调的快速跟踪。

简化调参：仅需调整带宽参数（如观测器带宽和控制器带宽），降低调试复杂度。

预同步控制预同步通过调节逆变器输出电压的幅值、频率和相位，使其与电网电压一致，从而减小并网冲击电流。具体实现方式包括：

频率同步：通过锁相环（PLL）或频率跟踪算法实时监测电网频率，调整逆变器输出频率。

电压同步：通过调节VSG的无功-电压下垂系数，使逆变器输出电压幅值与电网电压匹配。

相位同步：通过相位差闭环控制（如PI控制器）消除逆变器与电网的相位差。

二、Simulink模型搭建

整体控制框图整体模型包含以下核心模块：

VSG控制模块：实现惯性和阻尼支撑，输出参考电压和频率。

LADRC控制模块：对电压和电流环进行抗扰控制，提升动态性能。

预同步模块：通过频率、电压和相位闭环实现与电网的同步。

三相逆变器主电路：采用IGBT或MOSFET构成全桥结构，将直流电转换为交流电。

电网模型：模拟实际电网的电压和频率波动。

LADRC自抗扰控制模块LADRC模块分为电压环和电流环两部分，每部分均包含ESO和PD控制器：

ESO设计：将系统总扰动（包括电网电压波动、参数变化等）扩张为新的状态变量，通过观测器实时估计并补偿。

PD控制器设计：根据参考值与实际值的误差生成控制信号，结合ESO的扰动补偿输出最终控制量。

预同步控制模块预同步模块通过以下步骤实现：

频率同步：将电网频率与逆变器输出频率的差值输入PI控制器，调节VSG的机械功率指令。

电压同步：将电网电压幅值与逆变器输出电压幅值的差值输入PI控制器，调节VSG的无功功率指令。

相位同步：通过PLL提取电网电压相位，与逆变器输出相位比较后输入PI控制器，调整逆变器输出相位。

三、仿真结果分析

频率响应特性仿真结果显示，在LADRC作用下，系统频率在0.1s内达到稳定，超调量小于1%，且对电网频率波动具有强抑制能力。这表明LADRC能够有效补偿系统扰动，提升频率稳定性。

电压同步性能预同步控制下，逆变器输出电压幅值和相位在0.15s内与电网电压完全一致，并网冲击电流峰值小于额定电流的10%，验证了预同步控制的有效性。

动态抗扰能力在电网电压骤降20%的工况下，LADRC控制使逆变器输出电压在0.05s内恢复稳定，电流波动小于5%，表明系统具有极强的抗扰能力。

四、结论

基于LADRC自抗扰控制的VSG三相逆变器预同步并网控制策略，通过结合VSG的惯性和阻尼支撑、LADRC的强鲁棒性以及预同步的精准控制，实现了逆变器在微电网中的高效稳定并网。仿真结果表明，该策略在频率响应、电压同步和动态抗扰方面均表现优异，为微电网的可靠运行提供了有效支持。

Resolver Simulator(RESXRV-P7 type)

Resolver Simulator（RESXRV-P7 type）简介

Resolver Simulator，也被称为Resolver Emulator或实时Resolver模拟机，是一种用于模拟旋转变压器（Resolver）输出信号的设备。RESXRV-P7是其中的一种型号，具有广泛的应用和强大的功能。

一、应用领域

电机控制逆变器无位置算法开发：

在电机控制系统中，无位置传感器算法的开发需要精确的转子位置信息。RESXRV-P7可以模拟旋转变压器的输出，为算法开发提供必要的测试环境。

旋转变压器故障诊断算法开发：

通过模拟旋转变压器的各种故障状态，如断线、短路、相位误差等，RESXRV-P7可以帮助开发人员验证和优化故障诊断算法。

逆变器寿命终期（EOL）测试：

在逆变器的寿命终期测试中，需要模拟电机在不同工况下的运行。RESXRV-P7可以模拟电机的位置和速度信息，以评估逆变器在长时间运行后的性能。

逆变器设计验证或生产验证：

在逆变器的设计和生产过程中，需要进行各种验证测试以确保其性能符合要求。RESXRV-P7可以模拟电机的实际运行状况，为验证测试提供可靠的数据支持。

逆变器功率循环测试（如HTOE/PTCE测试）：

功率循环测试是评估逆变器在极端工况下性能的重要手段。RESXRV-P7可以模拟电机在不同速度和温度下的运行，以测试逆变器的可靠性和耐久性。

逆变器老化测试：

通过模拟电机在长时间运行后的老化状态，RESXRV-P7可以帮助评估逆变器的老化性能，为产品的维护和更换提供科学依据。

二、主要功能

模拟电机机械角度范围0~360°：

RESXRV-P7可以模拟电机在0到360度范围内的任意角度，以模拟电机的实际运行状况。

模拟电机温度NTC电阻（4通道）：

通过内置的4个温度模拟通道，RESXRV-P7可以模拟电机在不同温度下的运行状况，以评估逆变器在温度变化下的性能。

模拟旋转变压器sin²+cos²校验故障：

RESXRV-P7可以模拟旋转变压器在sin²+cos²校验过程中出现的故障，以验证故障诊断算法的准确性。

模拟电机速度范围±31000r/min：

RESXRV-P7可以模拟电机在正负31000转/分钟范围内的任意速度，以测试逆变器在不同速度下的性能。

旋转变压器断线、短路故障模拟：

通过模拟旋转变压器的断线、短路等故障状态，RESXRV-P7可以帮助开发人员验证和优化故障诊断算法。

模拟旋转变压器变压器比率故障：

RESXRV-P7可以模拟旋转变压器在变压器比率方面的故障，以评估逆变器在变压器比率变化下的性能。

模拟EXC和SIN(COS)之间的相位误差：

RESXRV-P7可以模拟旋转变压器在EXC和SIN(COS)信号之间的相位误差，以验证逆变器在相位误差情况下的性能。

模拟LOS/LOT/DOS故障：

LOS（Loss of Synchronization）、LOT（Loss of Tracking）、DOS（Deviation Over Step）是旋转变压器常见的故障类型。RESXRV-P7可以模拟这些故障状态，以验证逆变器的故障处理能力。

旋转变压器模拟通道范围1~4：

RESXRV-P7提供4个模拟通道，可以同时模拟多个旋转变压器的输出信号，以满足复杂测试场景的需求。

三、技术参数

模拟器尺寸：100mm x 30mm x 75mm

RESXRV-P7的体积小巧，便于携带和安装。

功率：2w

RESXRV-P7的功耗较低，可以长时间稳定运行。

激励输入幅度范围：2Vrms~10Vrms（典型值7Vrms）

RESXRV-P7可以接收不同幅度的激励输入信号，以适应不同的测试需求。

激励输入频率范围：1.5kHz~70kHz（典型值10kHz或9.7kHz）

RESXRV-P7可以接收不同频率的激励输入信号，以模拟不同工况下的旋转变压器输出。

极对数范围：1~120

RESXRV-P7可以模拟不同极对数的旋转变压器输出信号，以满足不同电机的测试需求。

速度精度：

≤±0.5r/min@8000r/min

≤±0.012%@31000r/min

RESXRV-P7在高速和低速下都具有较高的速度精度，可以确保测试结果的准确性。

转子角度步长值：0.36°

RESXRV-P7可以以0.36度的步长值模拟电机的转子角度变化，以满足精细测试的需求。

旋转变压器变压器比率：0~0.5（典型值0.286）

RESXRV-P7可以模拟不同变压器比率的旋转变压器输出信号，以适应不同电机的测试需求。

输入阻抗：1.1kΩ@Freq 2kHz~55kHz（可修改）

RESXRV-P7的输入阻抗可以根据测试需求进行调整，以确保信号的稳定传输。

操作环境温度：-40℃~75℃

RESXRV-P7可以在较宽的温度范围内稳定工作，以适应不同环境下的测试需求。

展示

图1：旋转变压器的输入和输出信号

图2：RESXRV-P7替代旋转变压器传感器

综上所述，Resolver Simulator（RESXRV-P7 type）是一种功能强大、应用广泛的设备，可以模拟旋转变压器的各种输出信号和故障状态，为电机控制逆变器算法开发、故障诊断、测试验证等提供可靠的数据支持。

光伏逆变器MPPT效率的测试方法（上）

光伏逆变器MPPT效率的测试方法主要包括以下几种：

使用光伏模拟器进行模拟测试：

模拟动态变化：光伏模拟器能够模拟各种光伏阵列配置下的输出，并特别关注长时间、高强度的动态变化，以更贴近实际工作状况。典型天气文档与自定义天气：光伏模拟器提供多种典型天气文档，并支持用户自定义天气情况，以1秒的时间分辨率进行模拟，适合长时间测试。

遵循行业标准测试形态：

Sandia National Laboratory定义的测试模式：包括快速变化、慢速变化、三角变化和温度变化等模式，这些模式有助于全面评估逆变器的动态MPPT性能。IEC/EN50530和鉴衡CGC/GF004标准：这些标准提供了不同的测试模式，主要关注辐照度变化对逆变器动态MPPT性能的影响。

测试中的注意事项：

时间分辨率：尽管测试标准没有明确规定时间分辨率，但在实际测试中，通常要求在秒级单位上进行进一步的线性内插，以满足测试需求。辐照度与温度的影响：测试形态通常更关注辐照度的变化，因为辐照度对光伏组件输出功率的影响更为显著。然而，在特定情况下，也需要考虑温度对MPPT效率的影响。

综上所述，光伏逆变器MPPT效率的测试方法主要通过使用光伏模拟器模拟动态变化、遵循行业标准测试形态以及注意测试中的时间分辨率和影响因素来实现。这些方法有助于全面、准确地评估逆变器的动态MPPT性能。

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