A題--光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置

1、 2009年全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽試題 參賽注意事項(xiàng)（1）2009年9月2日8:00競賽正式開始。本科組參賽隊(duì)只能在【本科組】題目中任選一題；高職高專組參賽隊(duì)在【高職高專組】題目中任選一題，也可以選擇【本科組】題目。（2）參賽隊(duì)認(rèn)真填寫登記表內(nèi)容，填寫好的登記表交賽場巡視員暫時(shí)保存。（3）參賽者必須是有正式學(xué)籍的全日制在校本、?？茖W(xué)生，應(yīng)出示能夠證明參賽者學(xué)生身份的有效證件（如學(xué)生證）隨時(shí)備查。（4）每隊(duì)嚴(yán)格限制3人，開賽后不得中途更換隊(duì)員。（5）參賽隊(duì)必須在學(xué)校指定的競賽場地內(nèi)進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)和制作，不得以任何方式與他人交流，包括教師在內(nèi)的非參賽隊(duì)員必須迴避，對違紀(jì)參賽隊(duì)取消評審資格。（6）20

2、09年9月5日20:00競賽結(jié)束，上交設(shè)計(jì)報(bào)告、制作實(shí)物及登記表，由專人封存。光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置（A題）【本科組】一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)光伏并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置，其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。用直流穩(wěn)壓電源US和電阻RS模擬光伏電池，US=60V，RS=3036；uREF為模擬電網(wǎng)電壓的正弦參考信號，其峰峰值為2V，頻率fREF為45Hz55Hz；T為工頻隔離變壓器，變比為n2:n1=2:1、n3:n1=1:10，將uF作為輸出電流的反饋信號；負(fù)載電阻RL=3036。30V18V36V圖1 并網(wǎng)發(fā)電模擬裝置框圖二、要求1基本要求（1）具有最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）功能：RS和RL在給定范圍內(nèi)變化時(shí)，使，

3、相對偏差的絕對值不大于1%。（2）具有頻率跟蹤功能：當(dāng)fREF在給定范圍內(nèi)變化時(shí)，使uF的頻率fF=fREF，相對偏差絕對值不大于1%。（3）當(dāng)RS=RL=30時(shí)，DC-AC變換器的效率60%。（4）當(dāng)RS=RL=30時(shí)，輸出電壓uo的失真度THD5%。 （5）具有輸入欠壓保護(hù)功能，動作電壓Ud（th）=（25±0.5）V。（6）具有輸出過流保護(hù)功能，動作電流Io（th）=（1.5±0.2）A。用102發(fā)揮部分（1）提高DC-AC變換器的效率，使80%（RS=RL=30時(shí)）。（2）降低輸出電壓失真度，使THD1%（RS=RL=30時(shí)）。（3）實(shí)現(xiàn)相位跟蹤功能：當(dāng)fREF在給

4、定范圍內(nèi)變化以及加非阻性負(fù)載時(shí)，均能保證uF與uREF同相，相位偏差的絕對值5°。（4）過流、欠壓故障排除后，裝置能自動恢復(fù)為正常狀態(tài)。（5）其他。三、說明1本題中所有交流量除特別說明外均為有效值。2US采用實(shí)驗(yàn)室可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，不需自制。3控制電路允許另加輔助電源，但應(yīng)盡量減少路數(shù)和損耗。4DC-AC變換器效率，其中，。5基本要求（1）、（2）和發(fā)揮部分（3）要求從給定或條件發(fā)生變化到電路達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間不大于1s。6裝置應(yīng)能連續(xù)安全工作足夠長時(shí)間，測試期間不能出現(xiàn)過熱等故障。7制作時(shí)應(yīng)合理設(shè)置測試點(diǎn)（參考圖1），以方便測試。8設(shè)計(jì)報(bào)告正文中應(yīng)包括系統(tǒng)總體框圖、核心電路原理圖、主要流程圖、主要的測試結(jié)果。完整的電路原理圖、重要的源程序和完整的測試結(jié)果用附件給出。四、評分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng) 目主要內(nèi)容滿 分設(shè)計(jì)報(bào)告方案論證比較與選擇方案描述4理論分析與計(jì)算MPPT的控制方法與參數(shù)計(jì)算同頻、同相的控制方法與參數(shù)計(jì)算提高效率的方法濾波參數(shù)計(jì)算9電路與程序設(shè)計(jì)DC-AC主回路與器件選擇控制電路或控制程序保護(hù)電路9測試方案與測試結(jié)果測試方案及測試條件測試結(jié)果及其完整性測試結(jié)果分析5設(shè)計(jì)報(bào)告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性摘要設(shè)計(jì)報(bào)告正文的結(jié)