Fotovoltaik invertorlarda DSP chiplari uchun umumiy algoritmlar

May 18, 2024 Xabar QOLDIRISH

1. Quvvat faktorini tuzatish (PFC)

Quvvat faktorini tuzatish (PFC) quvvat tizimining quvvat omilini yaxshilash, reaktiv quvvatni kamaytirish va quvvatdan foydalanish samaradorligini oshirish uchun mo'ljallangan. Ikkita umumiy PFC algoritmi mavjud: o'rtacha oqim rejimini boshqarish va eng yuqori oqim rejimini boshqarish.

O'rtacha oqim rejimini boshqarish kirish oqimining o'rtacha qiymatini aniqlash va uni mos yozuvlar qiymati bilan solishtirish orqali tuzatish maqsadida PWM ish aylanishini sozlaydi. Ushbu usul oqimning harmonik tarkibiy qismlarini samarali ravishda kamaytirishi va kirish oqimining sifatini yaxshilashi mumkin.

Yuqori oqim rejimini boshqarish, aksincha, oqimning eng yuqori qiymatini aniqlash va uni mos yozuvlar qiymati bilan solishtirish orqali PWM ish aylanishini sozlaydi. O'rtacha oqim rejimini boshqarish bilan solishtirganda, eng yuqori oqim rejimini boshqarish tezroq javob vaqtiga ega, ammo shovqinga nisbatan sezgir.

2. MChJ rezonansli konvertor

MChJ rezonans konvertori yuqori samarali DC-DC konvertorining bir turi bo'lib, u PV inverterining oraliq pallasida keng qo'llaniladi. kommutatsiya yo'qotilishi va konversiya samaradorligini oshiradi.

Chastotani nazorat qilish: MChJ rezonans konvertori odatda chastotani boshqarish usulini, ya'ni kommutatsiya chastotasini sozlash orqali chiqish kuchlanishini nazorat qilish usulini qo'llaydi. DSP ning asosiy vazifasi turli xil yuk sharoitida rezonans konvertorning barqaror ishlashini ta'minlash uchun yuqori aniqlikdagi chastotani boshqarish algoritmini amalga oshirishdir.

Oqim rejimini boshqarish MChJ rezonans konvertorlarida rezonans oqimini aniqlash va uni mos yozuvlar qiymati bilan taqqoslash orqali kommutatsiya chastotasini sozlash uchun ham qo'llaniladi. Ushbu usul yuk o'zgarishlariga yaxshiroq bardosh berishi va tizimning dinamik javobini yaxshilashi mumkin.

3. BUCK konvertori

BUCK konvertori PV tizimlarida kuchlanishni tartibga solish uchun keng qo'llaniladigan pastga tushadigan DC-DC konvertoridir. Uning boshqaruv algoritmi asosan kuchlanish rejimini boshqarish va oqim rejimini boshqarishni o'z ichiga oladi.

Voltaj rejimini boshqarish chiqish kuchlanishini aniqlash va uni belgilangan qiymat bilan solishtirish orqali barqaror chiqishni ta'minlash uchun PWM ish aylanishini sozlaydi. Ushbu usulni amalga oshirish oson, lekin kirish voltaji va yukidagi o'zgarishlarga javob sekin.

Joriy rejimni boshqarish induktor oqimini aniqlash va uni belgilangan qiymat bilan solishtirish orqali PWM ish aylanishini sozlaydi. Voltaj rejimini boshqarish bilan solishtirganda, joriy rejimni boshqarish tizimning dinamik ishlashini yaxshilash, kirish voltaji va yukidagi o'zgarishlarga tezroq javob berishi mumkin.

4. BOOST konvertori

BOOST konvertori - bu PV xujayrasining past kuchlanishini inverter tomonidan talab qilinadigan doimiy kuchlanishga oshirish uchun ishlatiladigan kuchaytiruvchi turdagi DC-DC konvertor. Uning boshqaruv algoritmi BUCK konvertoriga o'xshaydi va asosan kuchlanish rejimini boshqarish va oqim rejimini boshqarishdan iborat.

Voltaj rejimini boshqarish chiqish kuchlanishini aniqlash va uni belgilangan qiymat bilan solishtirish orqali barqaror chiqishni saqlab turish uchun PWM ish aylanishini sozlaydi. Amalga oshirish oddiy bo'lsa-da, javob tezligi nisbatan sekin.

Joriy rejimni boshqarish induktor oqimini aniqlash va uni belgilangan qiymat bilan solishtirish orqali PWM ish aylanishini tartibga soladi. Afzallik kirish voltaji va yukning o'zgarishiga yaxshiroq bardosh beradigan tezkor javob tezligidadir.

5. Fazali siljishli to'liq ko'prik (PSFB)

Fazali siljishli to'liq ko'prik (PSFB) konvertori yuqori quvvatli PV invertorlarida keng qo'llaniladigan yuqori samarali DC-DC konvertoridir. Uning asosiy xususiyati yumshoq kommutatsiyani amalga oshirish va o'zgarishlarni boshqarish orqali kommutatsiya yo'qotishlarini kamaytirishdir.

Faza o'zgarishini boshqarish PSFB konvertorining yadrosi bo'lib, u ko'prik qo'llarining fazalar farqini sozlash orqali chiqish kuchlanishini boshqaradi.DSP konvertorning turli yuk sharoitida barqaror ishlashini ta'minlash uchun murakkab faza almashinuvini boshqarish algoritmlarini amalga oshirishi kerak.

Joriy rejimni boshqarish, oqimni aniqlash va uni belgilangan qiymat bilan solishtirish orqali faza almashish burchagini sozlash uchun PSFB konvertoriga ham qo'llanilishi mumkin. Ushbu yondashuv tizimning dinamik javobini va barqarorligini yaxshilaydi.

6. Inverterni boshqarish

Inverterning asosiy vazifasi doimiy quvvatni tarmoqqa yoki yukga etkazib berish uchun AC quvvatiga aylantirishdir. Umumiy inverterni boshqarish algoritmlari SPWM (Sinusoidal Pulse Width Modulation), SVPWM (Space Vector Pulse Width Modulation) va ko'p darajali boshqaruvni o'z ichiga oladi.

SPWM boshqaruvi DC to AC konvertatsiyasi uchun sinusoidal mos yozuvlar signalini yuqori chastotali tashuvchi signal bilan solishtirish orqali PWM to'lqin shaklini hosil qiladi. Bunda DSP ning vazifasi yuqori aniqlikdagi SPWM signalini yaratish va uni real vaqtda sozlashdir.

SVPWM boshqaruvi kosmik vektor usuli bilan PWM signallarini ishlab chiqaradi. SPWM boshqaruvi bilan solishtirganda, SVPWM doimiy kuchlanishdan samaraliroq foydalanishi va inverterning chiqish samaradorligini oshirishi mumkin. DSP samarali va barqaror inverter chiqishini ta'minlash uchun murakkab SVPWM algoritmini amalga oshirishi kerak.

Ko'p darajali boshqaruv ko'p darajali modulyatsiya texnikasi orqali yuqori chiqish kuchlanishiga va past harmonik buzilishlarga erishish uchun ko'p darajali invertorlarda keng qo'llaniladi. DSP tizimning umumiy ishlashi va barqarorligini ta'minlash uchun bir nechta kaskad modullarini boshqarishni muvofiqlashtirishi kerak.

7. Muhim boshqaruv aloqasi texnologiyalari

Yuqoridagi asosiy nazorat algoritmlariga qo'shimcha ravishda, ANPC nazorati, DPWM nazorati, zaif tarmoq nazorati va belgilangan harmonikni yo'q qilish usullari kabi PV invertorlari uchun DSP ni ishlab chiqishda ba'zi muhim nazorat aloqasi texnikasi ishtirok etadi.

ANPC (Active Midpoint Clamping) boshqaruvi yuqori samarali siqish elementlari orqali yuqori chiqish kuchlanishiga va past garmonik buzilishlarga erishadigan yuqori samarali ko'p darajali inverterni boshqarish texnikasi. DSP tizimning samarali va barqaror ishlashini ta'minlash uchun ANPC algoritmini amalga oshirishi kerak.

DPWM (Digital Pulse Width Modulation) boshqaruvi raqamli signalni qayta ishlash orqali PWM boshqaruvini amalga oshiradi, an'anaviy analog PWM bilan solishtirganda, DPWM yuqori aniqlik va barqarorlikka ega. DSP inverterning samarali ishlashini ta'minlash uchun yuqori aniqlikdagi DPWM algoritmini amalga oshirishi kerak.

Zaif tarmoq boshqaruvi: tarmoq kuchlanishi juda o'zgarib turadigan zaif tarmoq muhitida PV inverteri kuchliroq shovqinlarga qarshi qobiliyatga ega bo'lishi kerak va DSP tarmoq paytida tizimning barqaror ishlashini ta'minlash uchun murakkab zaif tarmoqni boshqarish algoritmlarini amalga oshirishi kerak. tebranishlar.

Belgilangan harmonikni yo'q qilish texnologiyasi quvvat sifatini yaxshilash uchun maxsus algoritmlar orqali chiqish voltajidagi harmonik komponentlarni yo'q qiladi. DSP chiqish kuchlanishining tozaligini ta'minlash uchun aniq harmonik tahlil va yo'q qilish algoritmlarini amalga oshirishi kerak.