?本案例由案例實現框圖、設備及其接線、實驗過程和結果組成。

案例實現框圖

??本光伏發電三相并網系統框圖如圖1所示。即光伏發電三相并網系統通過PEK-550模組在PTS5000平臺上實現。PTS5000實驗平臺主要由PSW 160可編程直流電源、PEL-3031直流電子負載、功率計、ASP-300模擬交流電源和GPL-500交流電子負載等組成。

圖1 光伏發電三相并網系統框圖

案例實現接線圖

案例實現接線圖如圖2所示

圖2 案例實現接線圖

??在案例實驗中，PEK550模組是關鍵部件。

??PEK-550 為三相光伏逆變器模組(Three Phase PVInverter Module)，模組圖片如圖3 所示，前級為升壓式轉換器(Boost Converter)架構，后級為三相三線全橋逆變器(Three Phase Three Wire Inverter)架構，其為全數字控制系統，實驗實施方法如圖 4所示。PEK550模組研發的目的是提供電力轉換器采用數字控制的學習平臺，讓使用者通過 PSIM 軟件，除以模擬方式學習電力轉換器的原理、分析及設計外，亦可通過 PSIM 中的SimCoder 工具將控制電路轉換為數字控制程序，并可實際將以 DSP 取代原連續仿真再作一次離散模擬，最后并可將通過離散仿真驗證過的控制程序C代碼下載到 DSP。實驗過程中也可以再借助RS232-USB，讓PC機與 DSP 進行控制及通信，以驗證所設計電路及控制器之正確性。

圖3 三相光伏逆變器實驗模組

圖4 模組使用步驟

實驗過程及結果

??按照以上接線和相應的設置后就可以實驗。實驗結果是當 PEK-550 鎖相完成后，繼電器開起，PEK-550 即與 APS-300 并網，可以看到 APS-300 開始提供功率，隨后也可看到PSW的輸出電壓向MPPT 點移動。在實驗過程中，預設兩條不同的 PV 曲線，用以模擬不同光照下所產生的不同曲線。兩條曲線切換可隨時切換，最終都會往各自的最大功率點逼近。SAS處于第一條曲線的最大功率點如圖5所示，實驗中最大功率點功率為175W，三相交流設定如圖6所示，即為滿載工作模式，屆時消耗的功率為249W（理論計算值），APS-300提供功率顯示圖如圖7所示，即為27.6W。圖中顯示為單相輸出功率。在這種滿載實驗模式下，電源提供的總功率為175+27.5*3 =257.5W， 考慮逆變器消耗， 這個數值與249W是非常接近的。當交流負載為半載時也獲得同樣效果。

圖5  SAS 處于第一條曲線的最大功率點

圖6  GPL-500 滿載設定

圖７?APS-300提供功率顯示圖