離網(wǎng)光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

電力電子仿真實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、在研究反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)，單相全控橋整流電路的結(jié)構(gòu)、工作原理、波形分析。

2、在仿真軟件Matlab中進(jìn)行單相可控整流電路的建模與仿真，并分析其波形。二、電路的結(jié)構(gòu)與實(shí)驗(yàn)原理1，電路結(jié)構(gòu)單相橋式全控整流電路反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載電路原理圖2，工作原理帶反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)的工作情況：當(dāng)負(fù)載為蓄電池、直流電動(dòng)機(jī)的電樞（忽略其中的電感）等時(shí)，負(fù)載可看成一個(gè)直流電壓源，對(duì)于整流電路，它們就是反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載。當(dāng)整流電壓的瞬時(shí)值ud

小于反電勢(shì)E時(shí)，晶閘管承受反壓而關(guān)斷，這使得晶閘管導(dǎo)通角減小。晶閘管導(dǎo)通時(shí)，ud=u2，晶閘管關(guān)斷時(shí)，ud=E。與電阻負(fù)載相比晶閘管提前了電角度δ停止導(dǎo)電，δ稱作停止導(dǎo)電角。δ=arcsin（E/√2U2）Id=（Ud-E）/R若a<δ時(shí)，觸發(fā)脈沖到來時(shí)，晶閘管承受負(fù)電壓，不可能導(dǎo)通。為了使晶閘管可靠導(dǎo)通，要求觸發(fā)脈沖有足夠的寬度，保證當(dāng)晶閘管開始承受正電壓時(shí)，觸發(fā)脈沖仍然存在.這樣，相當(dāng)于觸發(fā)角被推遲，即a=δ電流斷續(xù):id波形在一周期內(nèi)有部分時(shí)間為0的情況，稱為電流斷續(xù)。負(fù)載為直流電動(dòng)機(jī)時(shí)，如果出現(xiàn)電流斷續(xù)，則電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性將很軟。為了克服此缺點(diǎn)，一般在主電路中直流輸出側(cè)串聯(lián)一個(gè)平波電抗器。電感量足夠大使電流連續(xù)，晶閘管每次導(dǎo)通180°，這時(shí)整流電壓ud的波形和負(fù)載電流id的波形與電感負(fù)載電流連續(xù)時(shí)的波形相同，ud的計(jì)算公式亦一樣。

為保證電流連續(xù)所需的電感量L可由下式求出：L=2√2U2/兀WIdmin單相橋式全控整流電路帶反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載串平波電抗器，電流連續(xù)的臨界情況三、使用設(shè)備、儀器及材料

MATLAB軟件簡介：

MATLAB是美國MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，用于數(shù)據(jù)分析、無線通信、深度學(xué)習(xí)、圖像處理與計(jì)算機(jī)視覺、信號(hào)處理、量化金融與風(fēng)險(xiǎn)管理、機(jī)器人，控制系統(tǒng)等領(lǐng)域。

MATLAB是matrix&laboratory兩個(gè)詞的組合，意為矩陣工廠（矩陣實(shí)驗(yàn)室），軟件主要面對(duì)科學(xué)計(jì)算、可視化以及交互式程序設(shè)計(jì)的高科技計(jì)算環(huán)境。它將數(shù)值分析、矩陣計(jì)算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強(qiáng)大功能集成在一個(gè)易于使用的視窗環(huán)境中，為科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)以及必須進(jìn)行有效數(shù)值計(jì)算的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案，并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計(jì)語言（如C、Fortran）的編輯模式。

MATLAB和Mathematica、Maple并稱為三大數(shù)學(xué)軟件。它在數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中在數(shù)值計(jì)算方面首屈一指。行矩陣運(yùn)算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言的程序等。MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達(dá)式與數(shù)學(xué)、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB來解算問題要比用C，F(xiàn)ORTRAN等語言完成相同的事情簡捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等軟件的優(yōu)點(diǎn)，使MATLAB成為一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件。在新的版本中也加入了對(duì)C，F(xiàn)ORTRAN，C++，JAVA的支持。在本次實(shí)驗(yàn)中我們將運(yùn)用該軟件進(jìn)行仿真分析。四、實(shí)驗(yàn)步驟1，建模在MATLAB建立一個(gè)模型，具體如下圖所示：2，模型參數(shù)設(shè)置具體數(shù)值如下所示；a交流電源參數(shù)：b同步信號(hào)發(fā)生器參數(shù)：C電阻勢(shì)參數(shù)：D示波器參數(shù)：示波器五個(gè)通道信號(hào)依次是：1通過晶閘管VT1.VT4電流lal；2晶閘管VT1。VT4電壓

Ual；3電源電流I2通過負(fù)載電流ld；5負(fù)載兩端的電壓

Ud；6通過晶閘管VT2.VT3電流電壓。五、仿真結(jié)果與分析波形圖結(jié)果分析:在交流電源的正負(fù)半周都有整流輸出電流流過負(fù)載，該電路為全波整流。在U2一個(gè)周期內(nèi)整流電壓波形脈動(dòng)2次，脈動(dòng)次數(shù)多于半波整流電路，該電路屬于雙脈波整流電路。電流波形在一個(gè)周期內(nèi)有部分時(shí)間為0的情況，稱為電流斷續(xù)。與此對(duì)應(yīng)，電流波形不為0的點(diǎn)的情況，稱為電流連續(xù)。負(fù)載為直流電機(jī)時(shí)，如果出現(xiàn)電流斷續(xù)，則電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性將很軟。從圖中可以看出，導(dǎo)通角越小，則電流波形底部就越窄，電流平均值與電流波形面積成比例，因而為了增大電流平均值，必須增大電流峰值，這要求降低反電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)電流斷續(xù)時(shí)，隨著電流的增大，整流電源內(nèi)阻增大。同時(shí)，對(duì)于相等的電流平均值，電流波形底部越窄，則其有效值越大。六、總結(jié)單相全控橋式整流電路主要適用于4KW左右的整流電路，與單相半波可控整流電路相比，整流電壓脈動(dòng)減小，美周期脈動(dòng)倆次。變壓器二次側(cè)流過正反倆個(gè)方向的電流，不存在直流磁化，利用率高。但是選取實(shí)驗(yàn)元器件時(shí)，由于缺乏實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，常常出現(xiàn)用錯(cuò)元器件，造成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差很大，重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次。在用MATLAB軟件仿真是遇到了許多操作上的問題，致使仿真花費(fèi)的很多時(shí)間才達(dá)到有效效果。在接下來應(yīng)該多多學(xué)習(xí)。課程設(shè)計(jì)成績:項(xiàng)目出勤及平時(shí)表現(xiàn)（10%）（百分制記分）設(shè)計(jì)內(nèi)容成績（50%）（百分制記分）答辯成績(20%)（百分制記分）設(shè)計(jì)報(bào)告成績（20%）（百制記分）注:教師按學(xué)生實(shí)際成績（平時(shí)成績和業(yè)務(wù)考核成績）登記并錄入教務(wù)MIS系統(tǒng)，由