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A -1 光 伏 并 网 发 电 模 拟 装 置 （ A 题 ） 【 本 科 组 】 一 、 任 务 设计并制作一个光伏并网发电模拟装置，其结构框图如图1 所示。用直流稳压电源US 和电阻RS 模拟光伏电池，US=60V，RS=30Ω~36Ω；u REF 为模拟电网电压的正弦参考信号，其峰峰值为2V，频率fREF 为45Hz~55Hz；T 为工频隔离变压器，变比为n 2:n 1=2:1、n 3:n 1=1:10，将u F 作为输出电流的反馈信号；负载电阻RL=30Ω~36Ω。 DC- ACU dIdio1u ou REF+-RLu Fu o1滤波器控制电路n 1n 2n 3USRS+-Tio图1 并网发电模拟装置框图 二 、 要 求 1．基 本 要 求 （1）具有最大功率点跟踪（MPPT）功能：RS 和RL 在给定范围内变化时，使dS12UU，相对偏差的绝对值不大于1%。 （2）具有频率跟踪功能：当fREF 在给定范围内变化时，使u F 的频率fF=fREF，相对偏差绝对值不大于1%。 （3）当RS=RL=30Ω 时，DC-AC 变换器的效率≥60%。 （4）当RS=RL=30Ω 时，输出电压u o 的失真度THD≤5%。 （5）具有输入欠压保护功能，动作电压Ud（th）=（25±0.5）V。 （6）具有输出过流保护功能，动作电流Io（th）=（1.5±0.2）A。 2．发 挥 部 分 （1）提高 DC-AC 变换器的效率，使≥80%（RS=RL=30Ω 时）。 （2）降低输出电压失真度，使THD≤1%（RS=RL=30Ω 时）。 （3）实现相位跟踪功能：当fREF 在给定范围内变化以及加非阻性负载时， A -2 均能保证uF 与uREF 同相，相位偏差的绝对值≤5°。 （4）过流、欠压故障排除后，装置能自动恢复为正常状态。 （5）其他。 三、说明 1．本题中所有交流量除特别说明外均为有效值。 2．US 采用实验室可调直流稳压电源，不需自制。 3．控制电路允许另加辅助电源，但应尽量减少路数和损耗。 4．DC-AC 变换器效率odPP ，其中oo1o1PUI，dddPUI 。 5．基本要求（1）、（2）和发挥部分（3）要求从给定或条件发生变化到电路达到稳态的时间不大于 1s。 6．装置应能连续安全工作足够长时间，测试期间不能出现过热等故障。 7．制作时应合理设置测试点（参考图 1），以方便测试。 8．设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、主要的测试结果。完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果用附件给出。 A -3 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 4 理论分析...