并网逆变器

并网逆变器是一种电力电子设备，它将直流电(DC)转换为交流电(AC)，以便从外部电源(如A太阳能发电厂)可以注射到电网。并网逆变器的核心是一个数字控制器，它调节电力电子设备来执行功率转换和驱动功率输出。

工程师开发并网逆变器的设计和实现数字控制确保动力转换和注入的安全高效。数字控制器的一些最重要的设计目标是:

• 产生稳定的交流电源输出坚持网格代码并符合NERC的指导方针
• 在不同条件下最大化功率输出
• 电网故障时，维护逆变器与电网的连接
• 在电网中断时提供防孤岛保护

动态仿真模块^®和Simscape电气™有助于加快并网逆变器数字控制器的设计过程。

控制器的设计过程可以分为三个主要阶段:设计阶段和设计阶段优化控制使用电气系统仿真，为装置和控制器生成代码，并测试控制硬件使用硬件在环(HIL)模拟。

使用电气系统仿真设计和优化控制

使用Simulink和Simscape electric，您可以为并网逆变器创建原理图模型并执行电力电子仿真。您可以设计和调优逆变器的控制算法，如PID控制，用于调节输出电压。最大功率点跟踪(MPPT)算法可以使逆变器在不同条件下的输出功率达到最大。可以为控制器设计故障穿越(FRT)算法，在低压电网故障时提供无功功率支持。

并网逆变器的数字控制策略可以针对不同的电网代码进行测试，如IEEE^®1547-2018，确保完全符合网格代码。Simulink和Simscape Electrical提供了执行功能电力系统仿真与优化。通过将逆变器模型连接到外部电源模型(如光伏电站)和电网模型，可以对包括发电厂、逆变器和电网在内的整个电力系统进行建模和仿真。

模型的仿真结果，例如逆变器的输出特性，可以使用Simscape™日志轻松可视化。

为工厂和控制器生成代码

在对控制器进行建模和模拟之后，您可以使用Embedded Coder为控制器生成无缺陷的优化C代码^®。的硬件支持包for Embedded Coder使您可以轻松地将代码部署到受支持的微控制器上。您还可以使用Simulink Coder™和HDL Coder™为工厂生成C和HDL代码。然后可以将代码部署到Speedgoat^®实时目标机具有多核CPU和FPGA运行Simulink实时™。

利用HIL仿真对控制硬件进行测试

使用部署在微控制器和Speedgoat目标机上的代码，您可以执行电力电子硬件在环测试并在正常和故障情况下对逆变器的数字控制进行全面测试。

HIL仿真使您能够用实时系统替换生产硬件。这降低了测试成本，并有助于避免高压生产电气系统中的潜在损坏和危险。与边境测试对并网逆变器的数字控制进行自动化测试是简单、快速和安全的，特别是在故障条件下。