2017电赛-微电网模拟系统(A题)分析与讨论 -

2017年全国大学生电子设计竞赛试题

参赛注意事项

（1）8 月 9 日 8:00 竞赛正式开始。本科组参赛队只能在【本科组】题目中任选一题；高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。

（2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。

（3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）随时备查。

（4）每队严格限制 3 人，开赛后不得中途更换队员。

（5）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设计制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。

（6）8 月 12 日 20:00 竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。

二、要求

1. 基本要求

（1）闭合 S，仅用逆变器 1 向负载提供三相对称交流电。负载线电流有效值 Io 为 2A 时，线电压有效值 Uo 为 24V±0.2V，频率 fo 为 50Hz±0.2Hz。

（2）在基本要求（1）的工作条件下，交流母线电压总谐波畸变率（THD）

不大于 3%。

（3）在基本要求（1）的工作条件下，逆变器 1的效率 ƞ不低于 87%。

（4）逆变器 1 给负载供电，负载线电流有效值Io 在 0~2A 间变化时，负载调整率 SI1≤0.3%。

2. 发挥部分

（1）逆变器 1 和逆变器2 能共同向负载输出功率，使负载线电流有效值Io达到 3A，频率fo 为 50Hz±0.2Hz。

（2）负载线电流有效值 Io 在 1~3A 间变化时，逆变器 1 和逆变器 2 输出功率保持为 1:1 分配，两个逆变器输出线电流的差值绝对值不大于 0.1A。负载调整率 SI2≤0.3%。

（3）负载线电流有效值 Io 在 1~3A 间变化时，逆变器 1 和逆变器 2 输出功率可按设定在指定范围（比值 K 为 1:2~2:1）内自动分配，两个逆变

器输出线电流折算值的差值绝对值不大于 0.1A。

（4）其他。

三、说明

（1）本题涉及的微电网系统未考虑并网功能，负荷为电阻性负载，微电网中风力发电、太阳能发电、储能等由直流电源等效。

（2）题目中提及的电流、电压值均为三相线电流、线电压有效值。

（3）制作时须考虑测试方便，合理设置测试点，测试过程中不需重新接线。

（4）为方便测试，可使用功率分析仪等测试逆变器的效率、THD 等。

（5）进行基本要求测试时，微电网模拟系统仅由直流电源 1 供电；进行发挥部分测试时，微电网模拟系统仅由直流电源 1 和直流电源 2供电。

（6）本题定义：（1）负载调整率

，其中 Uo1为Io=0A时的输出端线电压，Uo2 为 Io=2A 时的输出端线电压；（2）负载调整率

，其中Uo1为 Io=1A时的输出端线电压，Uo2为Io =3A时的输出端线电压；（3）逆变器 1的效率ƞ 为逆变器 1输出功率除以直流电源 1的输出功率。

（7）发挥部分（3）中的线电流折算值定义：功率比值 K>1 时，其中电流值小者乘以 K，电流值大者不变；功率比值 K<1 时，其中电流值小者除以 K，电流值大者不变。

（8）本题的直流电源1和直流电源2自备。

四、评分标准

	项目	主要内容	满分
设计报告	方案论证	比较与选择，方案描述	3
	理论分析与计算	逆变器提高效率的方法，两台逆变器同时运行模式控制策略	6
	电路与程序设计	逆变器主电路与器件选择，控制电路与控制程序	6
	测试方案与测试结果	测试方案及测试条件，测试结果及其完整性，测试结果分析	3
	设计报告结构及规范性	摘要，设计报告正文的结构，图标的规范性	2
	合计		20