【導讀】電氣負載仿真的概念涉及控製電力電子轉換器
，使其行為類似於實際電氣負載。例如，電壓源逆變器 (VSI) 可ke以yi仿fang真zhen感gan應ying電dian機ji。在zai不bu同tong情qing況kuang下xia，負fu載zai仿fang真zhen器qi的de使shi用yong至zhi關guan重zhong要yao。它ta有you助zhu於yu分fen析xi在zai各ge種zhong負fu載zai條tiao件jian和he環huan境jing下xia將jiang多duo台tai機ji器qi連lian接jie到dao電dian網wang的de可ke行xing性xing。的de部bu分fen是shi，這zhe可ke以yi在zai沒mei有you任ren何he機ji電dian機ji械xie的de情qing況kuang下xia完wan成cheng。負fu載zai仿fang真zhen器qi可ke以yi提ti供gong負fu載zai特te性xing來lai驗yan證zheng控kong製zhi算suan法fa和he逆ni變bian器qi設she計ji。因yin此ci
，這zhe是shi一yi個ge在zai實shi驗yan室shi環huan境jing中zhong驗yan證zheng逆ni變bian器qi的de更geng靈ling活huo的de平ping台tai。

電氣負載仿真的概念涉及控製電力電子轉換器，使其行為類似於實際電氣負載。例如，電壓源逆變器 (VSI) 可ke以yi仿fang真zhen感gan應ying電dian機ji。在zai不bu同tong情qing況kuang下xia，負fu載zai仿fang真zhen器qi的de使shi用yong至zhi關guan重zhong要yao。它ta有you助zhu於yu分fen析xi在zai各ge種zhong負fu載zai條tiao件jian和he環huan境jing下xia將jiang多duo台tai機ji器qi連lian接jie到dao電dian網wang的de可ke行xing性xing。的de部bu分fen是shi，這zhe可ke以yi在zai沒mei有you任ren何he機ji電dian機ji械xie的de情qing況kuang下xia完wan成cheng。負fu載zai仿fang真zhen器qi可ke以yi提ti供gong負fu載zai特te性xing來lai驗yan證zheng控kong製zhi算suan法fa和he逆ni變bian器qi設she計ji。因yin此ci，這zhe是shi一yi個ge在zai實shi驗yan室shi環huan境jing中zhong驗yan證zheng逆ni變bian器qi的de更geng靈ling活huo的de平ping台tai。

不平衡三相四線負載設置可通過使用電壓源逆變器 (VSI) 和 LCL 濾波器來實現 [2]。負fu載zai既ji能neng吸xi收shou電dian能neng，也ye能neng供gong電dian。研yan究jiu了le模mo擬ni器qi在zai波bo動dong電dian壓ya水shui平ping下xia的de不bu同tong負fu載zai條tiao件jian下xia的de表biao現xian

，並bing驗yan證zheng了le再zai生sheng將jiang電dian能neng反fan饋kui給gei轉zhuan換huan器qi的de能neng力li。然ran後hou，可ke以yi根gen據ju這zhe些xie負fu載zai的de性xing質zhi
，在zai不bu同tong條tiao件jian下xia調tiao整zheng控kong製zhi器qi，以yi注zhu入ru所suo需xu的de參can考kao電dian流liu值zhi。一yi般ban而er言yan，PI 和 PID 等線性控製器在控製由電力驅動並用於大多數工業過程的非線性負載方麵效果不佳 [3]。為了填補這一空白，需要結合自適應、穩健和智能的非線性控製方法來設計合適的控製器
，而這隻有使用的非線性負載模擬器才能實現。

使用電氣負載模擬器

負(fu)載(zai)仿(fang)真(zhen)的(de)主(zhu)要(yao)目(mu)標(biao)是(shi)設(she)計(ji)用(yong)於(yu)實(shi)際(ji)電(dian)氣(qi)負(fu)載(zai)的(de)電(dian)源(yuan)接(jie)口(kou)。它(ta)能(neng)夠(gou)控(kong)製(zhi)電(dian)源(yuan)轉(zhuan)換(huan)器(qi)
，同(tong)時(shi)通(tong)過(guo)在(zai)多(duo)個(ge)功(gong)率(lv)水(shui)平(ping)下(xia)實(shi)時(shi)仿(fang)真(zhen)負(fu)載(zai)來(lai)促(cu)進(jin)係(xi)統(tong)驗(yan)證(zheng)。負(fu)載(zai)仿(fang)真(zhen)的(de)兩(liang)個(ge)重(zhong)要(yao)方(fang)麵(mian)包(bao)括(kuo)對(dui)仿(fang)真(zhen)目(mu)標(biao)的(de)建(jian)模(mo)和(he)設(she)計(ji)有(you)效(xiao)的(de)控(kong)製(zhi)器(qi) [4]。電氣負載模擬器的示例示意圖如圖1所示。

圖 1：電氣負載模擬器的示例原理圖

所介紹的負載模擬器配置采用三相電網或三相電壓源逆變器 (VSI) 作為電源。電源電壓的相位角對於準確運行至關重要，可使用鎖相環 (PLL) 方法進行跟蹤。電源的三相電壓用作 PLL deshuru，bingchanshengyudianyuanpinlvxiangtongpinlvdezhengxianxinhao。fuzaimonideshixianfangshishi，zhongyaosuanfashengchengyaoxishoudesuoxudianliuyimonishijifuzai，bingzuoweixitongdezhuyaozujian。ranhou，kongzhixitongquebao VSI 吸收或提供接近所需電流參考值的電流。

由於負載模擬器 VSI 模擬電氣負載的行為，因此它必須根據負載特性來獲取或提供有功功率。為了實現這一點
，VSI 通過 LCL 濾波器連接到電源，該濾波器充當接口阻抗。圖 2 顯示了帶有 LCL 濾波器的模擬器接口。

圖 2：帶有 LCL 濾波器的仿真器接口

為了實現供電和供電，圖 1顯示了背靠背 VSI 拓(tuo)撲(pu)結(jie)構(gou)，其(qi)中(zhong)一(yi)個(ge)用(yong)作(zuo)相(xiang)對(dui)於(yu)另(ling)一(yi)個(ge)的(de)反(fan)向(xiang)功(gong)率(lv)流(liu)轉(zhuan)換(huan)器(qi)。需(xu)要(yao)兩(liang)個(ge)控(kong)製(zhi)器(qi)來(lai)實(shi)現(xian)所(suo)需(xu)的(de)係(xi)統(tong)行(xing)為(wei)，並(bing)且(qie)反(fan)向(xiang)功(gong)率(lv)流(liu)轉(zhuan)換(huan)器(qi)以(yi)電(dian)流(liu)控(kong)製(zhi)模(mo)式(shi)進(jin)行(xing)控(kong)製(zhi)，以(yi)確(que)保(bao)雙(shuang)向(xiang)功(gong)率(lv)流(liu)，同(tong)時(shi)保(bao)持(chi)這(zhe)些(xie)背(bei)靠(kao)背(bei)轉(zhuan)換(huan)器(qi)之(zhi)間(jian)的(de)直(zhi)流(liu)鏈(lian)路(lu)上(shang)的(de)恒(heng)定(ding)電(dian)壓(ya)。主(zhu) VSI 通過控製策略進行控製
，所使用的反饋控製器是線性二次調節器 (LQR)。

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