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压原理和元件参数设计的细节已经在前文分析过，主要就是通过电容电感大小调节输出电压和电流的质量，通过理论上分析计算和仿真逐渐修正最终实现。

完成直流升压之后将后级逆变器电路接在前级电路上，作为逆变器的输入电压，本系统将母线电压控制在，这个依靠前级电路的和逆变电路参考电流大小来控制，控制方法在前文控制策略中已经讨论过。

这个控制不仅提供给后级逆变器个平稳的电源电压，而且与整个电路的功率平衡息息相关，哈尔滨工业大学本科毕业设计论文当逆变器的输出功率与被测电源的输出功率不致，这差异必然反映在直流母线电压上，即若测试电源输出功率大于逆变器输出功率，则增加，需要增大并网电流的幅值来使功率平衡，也不再上升，反之亦然。

这里值得注意的是电路输出端的电压为个反向的升压结果，在与后面逆变器连接时，需要将两条线对调下。

电网图系统后级电路总图逆变电路的电路结构设计与系统控制策略在第三章中讨论过，系统总体分析基本没有变化。

这里由于在恒阻抗模式下测试电源输出功率波动很大，用于能量交换和稳定母线电压的电容需要设计的大些，留有定裕量。

此外由于直流部分升压的主要因素就是的占空比，而又要用来控制三种负载模式的恒定，这就导致本系统对于三种控制模式的参数设定有定的限制，电流需要在以上，电阻需要在，功率也要在以上。

系统仿真验证最后对系统整体进行仿真分析验证，运用中的搭建系统总图，并且进行仿真分析验证。

哈尔滨工业大学本科毕业设计论文，图，刘志刚，和敬涵基于电流型整流器的电子模拟负载系统研究电工技术学报，潘诗锋大功率交流电子负载的研究南京东南大学，于峰昌能馈型电子负载的研究长沙中南大学，曲畅电流断续型直流电子负载的设计与实现哈尔滨哈尔滨工业大学，，，，，，齐乐，贾贵玺电力系统动态模拟中可控负载的研究天津天津大学，朱金刚智能电子负载的设计中国科技论文统计源期刊，杨飞，韩建定，雷晓犇基于电能反馈的航空电子负载应用技术研究电子技术哈尔滨工业大学本科毕业设计论文张兴，刘淳，刘芳基于滤波器的整流器的新型控制策略中国电工技术学会电力电子学会第十届学术年会，刘美茵电能回馈型电子负载的研究与实现，变压器在选择时应使原副边线圈比为，并且尽量减少磁损。

参数设定为，。

逆变电路总体仿真验证为了验证所选方案的正确性和可行性，针对本文中设计的电路结构与控制策哈尔滨工业大学本科毕业设计论文略，采用仿真软件中的工具进行了仿真研究。

如图所示，搭建了由单相全桥逆变器连接滤波器的并网电路，其中用于电器隔离的并网变压器在仿真中被省略。

由于单独模拟逆变部分时电源电压恒定，故控制电路中用于稳定直流母线电压的部分省去。

电路中的元器件参数，控制参数如上文所述，并且同时在仿真中采用了有功功率无功功率电流谐波总畸变率等指标来分析和验证。

，图逆变电路系统仿真总图运行后得到了比较好的仿真结果，其中电网电压单位与并网电流的波形单位如图所示。

图电网电压与电网电流波形哈尔滨工业大学本科毕业设计论文从波形清晰可见流入电网的电流呈完整的正弦波型并且与电网同相，能够完成将功率输送给电网的目的。

另个验证并网质量的指标是功率因数。

功率因数其中是电路中的有功功率，是电路的视在功率，视在功率与有功功率无功功率存在关系由此可见，功率因数能够反映有功功率占总功率的比重，越接近于，电路的电压和电流越同步，电路越接近于阻性。

本系统稳定时测得功率因数基本上为，误差很小，符合系统要求。

图电流谐波总畸变率波形电流谐波总畸变率定义为其中为总谐波电流的有效值，为基波电流有效值。

显而易见这是个反映谐波大小的参数，通过仿真结果，如图所示，电流谐波总畸变率维持在左右，可以说达到了比较低的水平，符合系统设计标准。

如图为输出电流波形的频谱，这里清晰可见几乎的频率落在的频率上，剩下的谐波的频率主要集中在管开关频率及开关频率的整数倍附近，电流谐波总畸变率，可以说谐波还是非常小的，再次证明并网质量比较好。

哈尔滨工业大学本科毕业设计论文，图输出电流波形的频谱分析本章小结本章首先依据并网电路的设计要求完成了对单相并网逆变器滤波器电路并网变压器的设计其次讨论了滞环控制方式和电压电流同时控制的原因与方法最后就控制策略和电路结构二者相结合进行了深入的原理讨论和参数分析设计，并对整个逆变电路做了基于软件的仿真分析，得到了比较好的仿真波形，对电路结构和控制策略进行了验证，证明了可行性。

哈尔滨工业大学本科毕业设计论文第章系统整体分析与仿真验证在前面第章第章分别设计了直流能馈型电子负载的直流升压电路和逆变并网电路，以及它们各自的控制电路，本章将两部分连在起作为个整体做更深入的研究分析和仿真验证工作。

系统总体分析直流能馈型电子负载系统由两级电路组成，如图所示。

单相全桥逆变电路电容储能型电路直流电源交流电网控制电路能量流动图系统总图系统由电容储能型电路构成的直流升压电路和单相全桥逆变电路构成的逆变并网电路构成。

首先分析前级电路，电容储能型电路的展开图如图所示。

图示电路具有两个功能，第个功能是作为电子负载，需要实现三种负载模式的控制，第二个功能是作为能量回馈电路的前级结构，必须完成直流升压的作用。

首先是负载模式控制，图给出的是该系统的种详细实现方案，依靠个选择控制模块完成，该模块共有个输入端，个输出端。

个输入端分别为输入电流电源电压恒流控制时的参考电流恒阻抗控制时的参考阻抗恒功率控制时的参考功率，还有个模式选择端，它的作用是分别置三个数在三种负载模式之间切换。

哈尔滨工业大学本科毕业设计论文占空比可变的方波选择控制模块模式图系统前级升压电路总图如图所示，为电路中选择控制模块的内部结构，其原理为由模式选择端控制三相开关的位置以确定负载模式的种类，之后分别由五个输入端子通过定的运算而产生三种接管多余金属面积接管设置厚度接管多余金属面积接管区焊缝面积第页，共页有效补强面积补强满足要求，接管补强成功开孔补强备用口放空口型式选用当开孔位于球壳时球壳的计算厚度球壳的名义厚度厚度附加量强度削弱系数开孔外壳体需要补强的当量厚度计算当量压力球壳的设计压力补强圈材料在设计温度下的许用应力当量压力按照的原则查补强管表，表可知，选用型单侧补强管查下表可知选取，型补强管公称直径外径壁厚补强管外伸或内审最小长度理论重量型型型型型型型型型补强管补强段长度取选取第页，共页补强及补强方法的判别开孔直径本球罐开孔直径，满足面积法开孔补强计算的适用条件，故可用等面积法进行开孔补强计算。

开孔所需的补强面积的计算开孔所需的补强面积的计算球壳的计算厚度削弱系数接管的有效厚度开孔所需的补强面积有效补强范围有效宽度外侧有效高度取较大值有效高度外侧有效高度接管实际外伸高度取较小值内侧有效高度接管实际内伸高度取较小值有效补强面积壳体多余面积第页，共页接管多余金属面积接管设置厚度接管多余金属面积接管区焊缝面积有效补强面积补强满足要求，接管补强成功开孔补强气体出口入口型式选用当开孔位于球壳时球壳的计算厚度球壳的名义厚度厚度附加量强度削弱系数开孔外壳体需要补强的材料屈服点的较小值焊缝的许用剪切应力应力校核则通过校核孔和开孔补强公称直径小于的管口的开孔补强由于温度计接口排污口压力计接口预充接口液位计接口满足下列四个条件设计压力小于或等于两相邻开孔中心的间距对曲面间距以弧长计算应不小于两孔直径之和接管公称外径小于或等于接管最小厚壁满足下表要求接管公称外径最小壁厚所以无需另行补强人孔型式选用当开孔位于球壳时球壳的计算厚度球壳的名义厚度厚度附加量强度削弱系数开孔外壳体需要补强的当量厚度当量压力计算公式第页，共页球壳的设计压力补强管材料在设计温度下的许用应力当量压力按照的原则查补强管表，表可知选用型单侧补强管查下表可知选取，型补强管公称直径外径壁厚补强管外伸或内审最小长度理论重量型型型型型型型型型补强及补强方法的判别开孔直径本球壳开孔直径，满足面积法开孔补强计算的运用条件，故可用等面积法进行开孔补强计算。

开孔所需的补强面积的计算开孔所需的补强面积的计算球壳的计算厚度削弱系数接管的有效厚度开孔所需的补强面积有效补强范围有效宽度外侧有效高度第页，共页取较大值有效高度外侧有效高度接管实际外伸高度取较小值内侧有效高度接管实际内伸高度取较小值有效补强面积壳体多余面积接管多余金属面积接管设置