2023年全国大学生电子设计竞赛：单相逆变器并联系统挑战

"2023 年全国大学生电子设计竞赛试题" 全国大学生电子设计竞赛是一项旨在提高大学生的创新设计能力、实际动手能力和团队协作精神的比赛。2023年的竞赛试题涉及了电子工程领域的实际应用问题，特别是针对本科和高职高专学生分别设置了不同的题目。在竞赛中，参赛队伍需按照规定的要求完成设计和制作任务。 根据提供的信息，本科组的A题是“单相逆变器并联运行系统”。这个任务要求参赛者设计并制造一个由两个单相逆变器组成的并联系统，能够为电阻负载供电或者并入220V电网。具体的技术要求和挑战包括： 1. 基本要求： - 在没有第二个逆变器参与的情况下，逆变器1需要提供24V±0.2V的电压，频率为50Hz±0.2Hz，输出电流2A。 - 输出交流电压的总谐波畸变率（THD）需保持在2%以内，以确保电能质量。 - 逆变器1在上述工作条件下的效率应不低于88%，这意味着它在转换电能时的损耗不能过高。 - 当负载电流在0A到2A之间变化时，负载调整率$S_{I1}$（衡量负载变化对输出电压影响的指标）不得超过0.2%。 2. 发挥部分： - 当两个逆变器并联工作时，它们需要共同为负载提供24V电压和50Hz频率，同时输出电流达到4A。 - 逆变器1和逆变器2并联并网后，应能在2A到4A的范围内数字设定输出电流，并且设定值的误差绝对值应小于6%。 - 在1A到3A的负载电流变化范围内，逆变器1以及逆变器2在并网状态下应能维持稳定的工作性能。 参赛队伍在比赛期间，除了遵循上述技术规格，还需遵守一系列组织规则。比如，参赛队员必须是全日制在校学生，并携带有效学生证以验证身份；每队人数限制为3人，且一旦确定不能更换；不得在非指定地点进行设计和制作；禁止任何形式的外部协助，违反规定将被取消评审资格。比赛结束后，参赛队伍需要提交设计报告、制作的实物以及填写完整的登记表，由评委进行评审。 这个竞赛试题不仅考验参赛者的电路设计和逆变器控制技术，还强调了团队协作、问题解决以及在实际操作中遵守规范的能力。参赛者需要综合运用电力电子、控制理论、信号处理等多方面知识，以实现高效、低畸变的电源输出，同时保证系统的稳定性和可靠性。