交流電器在逆變器供電時(shí)，還靠譜嗎？

在“2030碳達(dá)峰、2060碳中和”大背景下，傳統(tǒng)電網(wǎng)正在發(fā)生重大的變革——從傳統(tǒng)的火電、水電、核電等大型電站集中發(fā)電，逐漸向風(fēng)電、光伏等綠色能源轉(zhuǎn)變；光伏屋頂、儲(chǔ)能系統(tǒng)、電動(dòng)汽車等分布式能源也是風(fēng)生水起。這樣，交流供電方式呈現(xiàn)出了多元化，越來越多逆變電源為傳統(tǒng)的交流電器供電。

傳統(tǒng)的交流的來自火電、水電、核電等發(fā)電設(shè)備，其工作原理是通過外來動(dòng)力驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，不斷的切割磁場(chǎng)形成交替的電壓，呈現(xiàn)非常理想的正弦波，再通過電網(wǎng)送入千家萬戶。

然而，太陽能電池，儲(chǔ)能電池、甚至燃料電池輸出的是直流電壓，必須通過逆變裝置才能并入電網(wǎng)或者給大部分家電等電器使用。

逆變電路廣泛應(yīng)用于交流電機(jī)調(diào)速變頻器、UPS不間斷電源、光伏系統(tǒng)、電池儲(chǔ)能裝置等場(chǎng)合，把直流電變成交流電。下圖為橋式逆變電路，通過控制開關(guān)狀態(tài)調(diào)整輸出電壓Uo——當(dāng)T1、T4打開而T2、T3關(guān)合時(shí)，u0=Vd；相反,當(dāng)T1、T4關(guān)合而T2、T3打開時(shí)，u0=-Vd，當(dāng)橋臂的開關(guān)以頻率 f輪番通斷時(shí)，輸出電壓Vo即可獲得交變的方波（sinwt+1/3 sin3wt+1/5 sin5wt+...），再通過整流電路和濾波電路獲得正弦波（基波）。

與傳統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)較為理想的正弦波不同，逆變電源輸出的電壓波形往往都會(huì)疊加不同程度的諧波成分，如下圖為疊加3至39次諧波后的輸出波形。

以下為更多疊加諧波次數(shù)、幅值、相位等的波形，具體輸出波形取決于逆變電源的性能。

這種逆變器的交流供電方式，帶來的負(fù)面問題，是有可能造成傳統(tǒng)交流電器的工作異常，甚至損壞！為了解決這個(gè)問題，我們需要對(duì)交流電器在各種逆變器供電的場(chǎng)景下，對(duì)其可靠性和冗余度進(jìn)行驗(yàn)證。其有效的手段，就是利用高性能的程控交流電源，來模擬逆變器的各種輸出場(chǎng)景，為被測(cè)的交流電器進(jìn)行供電。