为了营造良好的电力电子技术学习与设计氛围，提高南京邮电大学大学生电力电子技术的理论和实践能力，选拔优秀学生参加省级、国家级电力电子专题方向，由德国普尔世公司（PULS）赞助，南京邮电大学教务处主办，自动化学院工程技术创新实践中心承办的南京邮电大学“普尔世杯”第一届电力电子应用设计竞赛将于即日开幕。各参赛队根据比赛题目完成参赛作品参加验收评奖，通过此次竞赛优先选拔表现优异的参赛队与个人参加2018年省、国家级各类电力电子设计竞赛。
竞赛内容（二选一）：
题目一：
设计和制作一台单相光伏逆变器，总体拓扑结构如图1所示。
图1 光伏逆变器结构图
具体要求如下：
基本要求
单相逆变器对阻性负载提供正弦交流电压，负载电流有效值Io为2A时，输出电压有效值Uo为24V±0.2V，频率fo为50Hz±0.2Hz。
在实现基本要求（1）的工作条件下，交流电压总谐波畸变率（THD）不大于3%。
在实现基本要求（1）的工作条件下，逆变器的效率不低于85%。
逆变器给阻性负载供电，负载电流有效值Io在0～2A间变化时，负载调整率≤0.3%。
在完成（1）～(4）工作条件下，实现输入直流电压、输出交流电压有效值、输出交流电流有效值的实时显示功能。
b.发挥部分
负载电流有效值Io为3A时，输出电压有效值Uo为24V±0.2V，频率fo为50Hz±0.2Hz。
逆变器具备输入、输出过欠压功能，其中输入过压保护点高于额定输入电压2V，输入欠压保护点小于额定输入电压10V；输出过欠压保护点为输出额定电压有效值24V±2V；此外逆变器需具备输出过流保护功能，保护点为输出电流有效值3.5A。
逆变器开关器件具备过温保护功能，温度保护点为90oC。
在同样性能条件基础上，增加前级光伏升压Boost变换器、含MPPT算法功能、制作PCB板或完成研究生题目队伍可获得附加分。
题目二：
设计并制作一款多功能并网逆变器，其系统框图如图所示，负载为非线性负载。
a. 基本要求
（1）电网侧为对称电压源，线电压为36V，频率为50Hz。自行设定非线性负载、逆变器直流侧电压的参数，确定合适的逆变器有功功率与无功功率指令。
（2）在基本要求（1）的基础上，选择合适的多功能并网逆变器输出滤波器类型与参数并给出详细的设计步骤。
（3）设计合理的并网逆变器控制器，使其不仅发出有功功率与无功功率，还能对非线性负荷侧谐波进行补偿，保证电网侧电流的总谐波畸变率（THD）不大于3%。
b. 发挥部分
（1）利用波特图、根轨迹图和奈奎斯特图中的一种或多种方法或其他方法，给出详细的控制器参数设计步骤。分析系统的动态性能与稳态性能。
（2）在非线性负载的基础上，增加不对称负载，设计相应的控制器，同时对谐波与不对称电流进行补偿，保证电网侧电流THD<3%，不平衡度<4%。
（3）在非线性负载与不对称负载同时存在，而多功能并网逆变器的容量不足以完全补偿非线性与不平衡电流时，给出合适的算法，确定合适的补偿电流。
（4）其他。
c. 说明
（1）本题中所有参数的设计均须给出合理的理由。
（2）为方便测试，可使用功率分析仪等测试电网侧的THD与不平衡度。
2.竞赛时间安排：
11月23日～12月14日 | 向竞赛组委会提供报名信息； 各参赛队完成作品的设计、调试，撰写报告 |
12月15日 | 竞赛评委会验收各参赛作品并打分 |
1月中旬 | 现场展示与颁奖 |
3.竞赛规则：
针对电力电子应用设计竞赛规则进行硬件与软件设计。每个参赛队根据竞赛公布内容完成作品设计，竞赛评委会通过设计制作的实物平台、方案报告及参加现场答辩进行评审。
参赛队每队不超过3人，各学院自主推荐组织或由各学院学生报名组织，每学院不限制报名队伍数量。
竞赛内容分为基本功能与附加功能两部分，根据各队伍各项功能所完成度与质量给予打分和排名。
每队针对竞赛内容在完成实物平台搭建和功能调试的同时，需完成设计方案报告，最终与实物平台一并提交，报告的正确性与规范性作为评委会打分排名的依据之一。
12月15日后经过首轮验收，最终进入一、二、三等奖评选环节的参赛队，在接到通知后准备中、英文报告和5分钟英文PPT介绍，参加最终的答辩与颁奖。
4.竞赛获奖
本次竞赛共设一等奖比例不超过10%，二等奖比例不超过15%，三等奖比例不超过25%。最终在获奖参赛队中择优选拔参加2018年省级以上电力电子竞赛方向的选手。
竞赛组委会联系人：陈轶涵
联系方式：cyh@njupt.edu.cn
南京邮电大学教务处
自动化学院工程技术创新实践中心
2017年11月22日
