并网逆变器

并网逆变器是一种电力电子设备，它能将直流电(DC)转换为交流电(AC)，从而使来自外部电源(如太阳能发电厂)可以注射到电网．在并网逆变器的核心是一个数字控制器，它调节电力电子执行功率转换和驱动功率输出。

开发并网逆变器的工程师设计和实现数字控制确保电力转换和注入的安全和效率。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遵循网格代码并符合NERC的指导方针
• 在不同的条件下最大化功率输出
• 电网故障时逆变与并网的连接维护
• 在电网中断的情况下提供防孤岛保护

动态仿真模块^®而且Simscape电气™帮助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分为设计和设计三个主要阶段优化控制使用电力系统仿真，为装置和控制器生成代码，并对控制硬件进行测试半实物仿真(边境)．

利用电气系统仿真设计和优化控制

使用Simulink和Simscape Electrical，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．你可以设计和调整逆变器的控制算法，例如PID控制，用于调节输出电压。最大功率点跟踪(MPPT)算法可以在不同的条件下使逆变器的输出功率最大化。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在不同的电网代码(如IEEE)下进行测试^®1547-2018，以确保完全符合网格代码。Simulink和Simscape electric提供执行功能电力系统仿真与优化．通过将逆变器模型与外部电源模型(如光伏电站)和电网模型相连接，可以对包括电厂、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™测井轻松可视化。

为设备和控制器生成代码

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支持的微控制器。您还可以使用Simulink Coder™和HDL Coder™为植物生成C和HDL代码。然后可以将代码部署到Speedgoat^®具有多核CPU的实时目标机和FPGA运行仿真软件实时™。

用HIL仿真测试控制硬件

通过在微控制器和Speedgoat目标机器上部署代码，您可以执行电力电子硬件在环测试并在正常和故障条件下对逆变器的数字控制进行全面测试。

HIL模拟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害和危险。与边境测试对电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。