電流斷續(xù)型直流電子負載的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、在科技迅速發(fā)展的當今社會，直流電源廣泛地應(yīng)用于人們生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域中。能饋型直流電子負載是用于對直流電源進行出廠測試的電力電子裝置，可在對實際負載進行模擬的同時將測試所用的電能回饋至電網(wǎng)中。目前國內(nèi)外學者對能饋型直流電子負載的研究多是以電源的老化測試為背景，多以改進并網(wǎng)逆變的控制方式或是進行數(shù)字化控制研究等為研究內(nèi)容。
　　然而直流電源的輸出電壓普遍較低且光伏電池等新能源產(chǎn)品的輸出受自然能變化的影響而波動，為保證并網(wǎng)的實現(xiàn)需要控

2、制直流母線電壓穩(wěn)定在400V左右，普通的升壓變換器無法滿足要求。此外，當對電源進行一些特殊測試時，系統(tǒng)的輸入能量可能出現(xiàn)變化率很大或斷續(xù)等情況，若在此時進行并網(wǎng)會對電網(wǎng)造成沖擊等不良影響。本文研究的電子負載系統(tǒng)可以很好的解決以上幾種問題，主要研究內(nèi)容及成果如下：
　　本文首先設(shè)計了可以對各種直流電源進行常規(guī)測試的能饋型直流電子負載系統(tǒng)，實現(xiàn)對各種真實負載的精確模擬以及將測試所用電能以單位功率因數(shù)回饋至電網(wǎng)中。其中，為了在電源輸出電

3、壓較低或波動的測試情況下保證并網(wǎng)饋能的順利進行，在系統(tǒng)的負載模擬部分采用了具有高升壓比的單管級聯(lián)型Boost變換器。電子負載系統(tǒng)為非線性系統(tǒng)，本文運用狀態(tài)空間平均法建立了系統(tǒng)的線性化動態(tài)模型，進而采用頻域法對系統(tǒng)的控制器進行了設(shè)計。
　　其次，為了緩沖系統(tǒng)在輸入能量斷續(xù)等情況下并網(wǎng)時對電網(wǎng)的沖擊，提出了在能饋型電子負載系統(tǒng)中加入儲能環(huán)節(jié)的新思路，系統(tǒng)的儲能環(huán)節(jié)由超級電容器組和雙向DC/DC變換器構(gòu)成，根據(jù)系統(tǒng)儲能的需要對超級電容器