1. Korekcija faktora snage (PFC)
Korekcija faktora snage (PFC) je dizajnirana da poboljša faktor snage energetskog sistema, smanji reaktivnu snagu i poboljša efikasnost korištenja energije. Postoje dva uobičajena PFC algoritma: kontrola prosječne struje i kontrola moda vršne struje.
Kontrola moda prosječne struje prilagođava PWM radni ciklus u svrhu korekcije otkrivanjem prosječne vrijednosti ulazne struje i upoređivanjem sa referentnom vrijednošću. Ova metoda može efikasno smanjiti harmonijske komponente struje i poboljšati kvalitet ulazne struje.
Kontrola režima vršne struje, s druge strane, prilagođava radni ciklus PWM detektujući vršnu vrijednost struje i upoređujući je sa referentnom vrijednošću. U poređenju sa kontrolom režima prosečne struje, kontrola režima vršne struje ima brže vreme odziva, ali je osetljivija na šum.
2. LLC rezonantni pretvarač
LLC rezonantni pretvarač je vrsta visokoefikasnog DC-DC pretvarača, koji se široko koristi u srednjem krugu fotonaponskih invertera. LLC rezonantni pretvarač koristi rezonantnu mrežu (sastavljenu od induktora L i kondenzatora C) za ostvarivanje mekog prebacivanja, što smanjuje komutacioni gubitak i poboljšava efikasnost konverzije.
Kontrola frekvencije: LLC rezonantni pretvarač obično usvaja metod kontrole frekvencije, tj. za kontrolu izlaznog napona podešavanjem frekvencije prebacivanja. glavni zadatak DSP-a je da realizuje algoritam visoke preciznosti za kontrolu frekvencije kako bi se osigurao stabilan rad rezonantnog pretvarača pod različitim uslovima opterećenja.
Kontrola strujnog režima se takođe koristi u LLC rezonantnim pretvaračima za podešavanje frekvencije prebacivanja detekcijom rezonantne struje i poređenjem sa referentnom vrednošću. Ova metoda se može bolje nositi s promjenama opterećenja i poboljšati dinamički odgovor sistema.
3. BUCK pretvarač
BUCK pretvarač je DC-DC pretvarač koji se obično koristi za regulaciju napona u PV sistemima. Njegov algoritam upravljanja uglavnom uključuje kontrolu naponskog i strujnog režima.
Kontrola naponskog režima prilagođava radni ciklus PWM radi održavanja stabilnog izlaza otkrivanjem izlaznog napona i upoređujući ga sa postavljenom vrijednošću. Ova metoda je jednostavna za implementaciju, ali je odgovor na promjene ulaznog napona i opterećenja spor.
Kontrola trenutnog režima prilagođava radni ciklus PWM detekcijom struje induktora i upoređujući je sa zadatom vrednošću. U poređenju sa kontrolom naponskog režima, kontrola u režimu struje može brže da odgovori na promene ulaznog napona i opterećenja, poboljšavajući dinamičke performanse sistema.
4. BOOST pretvarač
BOOST pretvarač je DC-DC pretvarač tipa pojačanja koji se koristi za podizanje niskog napona fotonaponske ćelije na DC napon koji zahtijeva inverter. Njegov upravljački algoritam je sličan onom kod BUCK pretvarača i uglavnom se sastoji od kontrole naponskog i strujnog načina rada.
Kontrola naponskog režima prilagođava radni ciklus PWM-a kako bi održala stabilan izlaz detektujući izlazni napon i upoređujući ga sa postavljenom vrijednošću. Iako je realizacija jednostavna, brzina odgovora je relativno mala.
Kontrola strujnog režima reguliše radni ciklus PWM detektujući struju induktora i upoređujući je sa podešenom vrednošću. Prednost leži u brzoj brzini odziva, koja se može bolje nositi s promjenama ulaznog napona i opterećenja.
5. Puni most sa pomakom faze (PSFB)
Fazni pomak sa punim mostom (PSFB) je visoko efikasan DC-DC pretvarač koji se široko koristi u PV invertorima velike snage. Njegova glavna karakteristika je realizacija mekog prebacivanja i smanjenje gubitaka pri prebacivanju kroz kontrolu pomaka faze.
Kontrola pomaka faze je jezgro PSFB pretvarača, koji kontroliše izlazni napon podešavanjem fazne razlike krakova mosta. DSP treba da implementira složene algoritme kontrole pomaka faze kako bi osigurao da pretvarač radi stabilno pod različitim uslovima opterećenja.
Kontrola trenutnog režima se takođe može primeniti na PSFB konvertor za podešavanje ugla faznog pomaka detektovanjem struje i upoređivanjem sa zadatom vrednošću. Ovaj pristup poboljšava dinamički odziv i stabilnost sistema.
6. Invertersko upravljanje
Glavna funkcija pretvarača je pretvaranje istosmjerne struje u izmjeničnu struju koja se dovodi u mrežu ili opterećenje. Uobičajeni algoritmi upravljanja inverterom uključuju SPWM (Sinusoidal Pulse Width Modulation), SVPWM (Space Vector Pulse Width Modulation) i kontrolu na više nivoa.
SPWM kontrola generiše PWM talasni oblik upoređivanjem sinusoidnog referentnog signala sa visokofrekventnim nosećim signalom za DC u AC konverziju. Zadatak DSP-a je da generiše SPWM signal visoke preciznosti i prilagodi ga u realnom vremenu.
SVPWM kontrola generiše PWM signale metodom vektora prostora. u poređenju sa SPWM kontrolom, SVPWM može efikasnije iskoristiti DC napon i poboljšati izlaznu efikasnost pretvarača. DSP treba da implementira složeni SVPWM algoritam kako bi osigurao efikasan i stabilan izlaz invertera.
Višerazinska kontrola se široko koristi u višerazinskim inverterima za postizanje većeg izlaznog napona i niže harmonijske distorzije kroz tehnike modulacije na više nivoa. DSP treba da koordinira kontrolu višestrukih kaskadnih modula kako bi osigurao ukupne performanse i stabilnost sistema.
7. Važne tehnologije kontrolne veze
Pored gore navedenih osnovnih algoritama upravljanja, neke važne tehnike kontrolne veze uključene su u razvoj DSP-a za PV pretvarače, kao što su ANPC kontrola, DPWM kontrola, slaba kontrola mreže i specificirane tehnike eliminacije harmonika.
ANPC (Active Midpoint Clamping) kontrola je visoko efikasna tehnika upravljanja inverterom na više nivoa koja postiže veći izlazni napon i niže harmonijsko izobličenje kroz aktivne elemente stezanja. DSP treba da implementira ANPC algoritam kako bi osigurao efikasan i stabilan rad sistema.
DPWM (Digital Pulse Width Modulation) kontrola ostvaruje PWM kontrolu putem digitalne obrade signala, u poređenju sa tradicionalnim analognim PWM, DPWM ima veću preciznost i stabilnost. DSP treba da implementira DPWM algoritam visoke preciznosti kako bi osigurao efikasan rad pretvarača.
Slaba kontrola mreže: U okruženju sa slabom mrežom, gdje mrežni napon jako varira, PV inverter mora imati jaču sposobnost zaštite od smetnji, a DSP mora implementirati složene algoritme slabe mreže kako bi osigurao stabilan rad sistema tokom mreže. fluktuacije.
Specificirana tehnologija eliminacije harmonika eliminiše harmonijske komponente u izlaznom naponu putem specifičnih algoritama za poboljšanje kvaliteta električne energije. DSP treba da implementira preciznu harmonsku analizu i algoritme za eliminaciju kako bi osigurao čistoću izlaznog napona.