新能源電力電子裝備普遍存在能量雙向流動特征，儲能變流器、V2G車載設備、雙向逆變器在實際運行中，既會從電網獲取電能，也會向電網回饋電能，傳統單向交流源設備無法復現雙向功率交互的完整工況，難以完整模擬設備真實運行環境。科威爾雙向交流源基于碳化硅器件搭建硬件架構，屬于全四象限回饋式源載一體化設備，融合可編程交流源、電網模擬器、回饋式交直流電子負載多重能力，兼顧源模式輸出仿真與負載模式吸收仿真，適配新能源領域各類雙向電力電子產品的測試驗證工作。
源載一體化的設計邏輯，改變傳統測試系統源和負載相互獨立的搭建思路。同一臺硬件設備，可切換源模式與負載模式，源模式下作為可編程交流電源、電網模擬器、功率放大器，負載模式下切換為回饋式交直流電子負載，無需改動主功率接線，僅通過人機界面完成模式切換。在源模式下，設備可以輸出可編程的交流、直流、交直流疊加信號；切換至負載模式，就可以吸收被測樣機輸出的交流或者直流電能。這種架構讓同一套測試工位，既能夠完成被測設備受電工況，又可以完成被測設備向外發電饋能工況，對于需要反復切換充放電狀態的儲能、車載設備測試，能夠簡化整套測試系統結構，減少設備之間的同步調試工作。
全四象限運行是雙向交流源實現雙向能量仿真的基礎。傳統兩象限設備，僅能實現單一方向功率傳輸，面對被測樣機向外輸出功率時容易發生保護閉鎖。該雙向交流源可覆蓋全部四個象限的功率運行區間，完整復現電壓電流不同相位組合下的能量流向。不管是被測設備吸收有功無功功率，還是向外送出有功無功功率，設備都可以完成對應工況仿真。當作為功率放大器使用時，可對接功率硬件在環測試系統，將仿真模型輸出的小信號，放大成為實際功率等級的電氣信號，完成微電網、儲能系統的硬件在環仿真試驗，把數字仿真和真實功率硬件結合起來，開展復雜電網工況下的設備性能評估。
能量回饋特性貫穿源模式與負載模式，交流工況、直流工況均支持能量回收。被測樣機在測試過程中釋放出來的電能，不會依靠散熱電阻轉化為熱量消耗，設備將這部分能量處理之后送回電網，實現能量循環利用。長時間耐久測試、多組循環工況測試過程中，可以降低實驗室電能消耗，大功率測試工況下，設備和配套環境的散熱壓力得到緩解，也提升大功率工位連續運行的穩定性，適合產線批量測試和實驗室長時間可靠性試驗場景。
源模式下具備豐富電網仿真能力，除常規正弦穩態輸出之外，設備可以完成諧波與間諧波合成，實現多次諧波模擬，內置多項國際標準對應的法規波形，用于電磁兼容以及并網合規項目驗證。相位角度連續可調，支持單相、三相、反相輸出，反相模式支持電壓擴展，也可以設置可編程輸出阻抗，模擬實際電力線路上的線路阻抗效應，復現真實電網線路帶來的壓降、阻抗擾動。借助波形導入功能，外部記錄得到的現場故障波形文件可以導入設備，復現現場發生過的各類電網異常；配合LIST序列功能，編輯電壓跌落、相位跳變、頻率偏移、瞬間斷電等各類擾動序列，完成低電壓穿越、電網擾動耐受能力測試。孤島仿真功能可以設置RLC參數或者有功、無功功率，模擬各類等效負載，開展并網設備孤島保護相關驗證，減少外部硬件負載組件的配置。設備同時支持鎖頻鎖相功能，可以實現多相電源輸出，單機還支持多通道配置，同步開展多個被測樣品測試，提升實驗效率。
切換至負載模式，設備作為全四象限回饋式交直流電子負載，擁有多種工作模式。交流工況下，除基礎恒流、恒功率、恒電阻模式之外，還支持復合工作模式，CE模式能夠模擬單相整流RLC、并聯RLC多種電路拓撲；支持整流模式、非整流模式選擇，波峰因數可以做調節，相移角度可配置，抽載、卸除角度也可以在全范圍進行設定。單位功率因數功能可以跟隨電壓波形調整電流波形，逼近單位功率因數狀態。直流工況下同樣覆蓋多種常用工作模式，適配雙向設備直流側的性能驗證。
設備集成信號采集單元，把示波器、功率測量功能內置，可同步采集記錄電壓電流波形，捕捉瞬態變化過程，不需要額外接入外部功率儀器。人機交互采用彩色觸控屏幕，UI界面便于操作人員完成波形編輯、參數配置，同時預留豐富通訊接口，包含USB、LAN、CAN、數字IO，還支持選配其他通訊接口，方便對接自動化測試軟件，完成測試程序自動運行、數據自動記錄。多重保護機制包含瞬時過電壓保護、軟件看門狗、自動清保護功能，保障設備和被測樣機在試驗過程中的安全。
在實際工程測試當中，科威爾雙向交流源可以應用在光伏逆變器、儲能變流器、新能源汽車車載充放電設備、船舶航空電子電源等對象的研發、認證、出廠檢測環節。樣機研發階段用于各類邊界工況摸底；認證測試階段復現標準規定的各類電網擾動條件；產線環節借助自動化接口完成批量樣品的標準化檢測。單臺設備覆蓋源仿真、負載仿真、波形采集分析，縮減整套測試系統儀器數量，減少接線復雜度，降低多儀器同步帶來的誤差，為雙向電力電子產品提供一體化的硬件測試平臺。
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更新時間：2026-10-15 
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