交流電器在逆變器供電時，還靠譜嗎？

在“2030碳達峰、2060碳中和”大背景下，傳統電網正在發生重大的變革——從傳統的火電、水電、核電等大型電站集中發電，逐漸向風電、光伏等綠色能源轉變；光伏屋頂、儲能系統、電動汽車等分布式能源也是風生水起。這樣，交流供電方式呈現出了多元化，越來越多逆變電源為傳統的交流電器供電。

傳統的交流的來自火電、水電、核電等發電設備，其工作原理是通過外來動力驅動轉子的轉動，不斷的切割磁場形成交替的電壓，呈現非常理想的正弦波，再通過電網送入千家萬戶。

然而，太陽能電池，儲能電池、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或者給大部分家電等電器使用。

逆變電路廣泛應用于交流電機調速變頻器、UPS不間斷電源、光伏系統、電池儲能裝置等場合，把直流電變成交流電。下圖為橋式逆變電路，通過控制開關狀態調整輸出電壓Uo——當T1、T4打開而T2、T3關合時，u0=Vd；相反,當T1、T4關合而T2、T3打開時，u0=-Vd，當橋臂的開關以頻率 f輪番通斷時，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）。

與傳統發電系統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、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，帶來的負面問題，是有可能造成傳統交流電器的工作異常，甚至損壞！為了解決這個問題，我們需要對交流電器在各種逆變器供電的場景下，對其可靠性和冗余度進行驗證。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景，為被測的交流電器進行供電。