1. Güç faktörü düzeltmesi (PFC)
Güç Faktörü Düzeltme (PFC), bir güç sisteminin güç faktörünü iyileştirmek, reaktif gücü azaltmak ve güç kullanım verimliliğini artırmak için tasarlanmıştır. İki yaygın PFC algoritması vardır: ortalama akım modu kontrolü ve tepe akım modu kontrolü.
Ortalama akım modu kontrolü, giriş akımının ortalama değerini tespit edip bunu bir referans değerle karşılaştırarak düzeltme amacıyla PWM görev döngüsünü ayarlar. Bu yöntem, akımın harmonik bileşenlerini etkili bir şekilde azaltabilir ve giriş akımının kalitesini artırabilir.
Tepe akım modu kontrolü ise akımın tepe değerini tespit edip referans değerle karşılaştırarak PWM görev döngüsünü ayarlar. Ortalama akım modu kontrolüyle karşılaştırıldığında, tepe akım modu kontrolü daha hızlı tepki süresine sahiptir ancak gürültüye karşı daha duyarlıdır.
2. LLC rezonans dönüştürücü
LLC rezonans dönüştürücü, PV invertörün ara devresinde yaygın olarak kullanılan bir tür yüksek verimli DC-DC dönüştürücüdür. LLC rezonans dönüştürücü, yumuşak anahtarlamayı gerçekleştirmek için rezonans ağını (indüktör L ve kapasitör C'den oluşur) kullanır; anahtarlama kaybı ve dönüşüm verimliliğini artırır.
Frekans kontrolü: LLC rezonans dönüştürücü genellikle frekans kontrolü yöntemini kullanır, yani anahtarlama frekansını ayarlayarak çıkış voltajını kontrol eder. DSP'nin ana görevi, rezonans dönüştürücünün farklı yük koşulları altında kararlı çalışmasını sağlamak için yüksek hassasiyetli frekans kontrol algoritmasını gerçekleştirmektir.
Akım modu kontrolü aynı zamanda LLC rezonans dönüştürücülerinde rezonans akımını tespit ederek ve onu bir referans değeriyle karşılaştırarak anahtarlama frekansını ayarlamak için de kullanılır. Bu yöntem yük değişiklikleriyle daha iyi başa çıkabilir ve sistemin dinamik tepkisini geliştirebilir.
3. BUCK dönüştürücü
BUCK dönüştürücü, PV sistemlerde voltaj regülasyonu için yaygın olarak kullanılan, düşürücü bir DC-DC dönüştürücüdür. Kontrol algoritması esas olarak voltaj modu kontrolünü ve akım modu kontrolünü içerir.
Gerilim modu kontrolü, çıkış gerilimini tespit ederek ve onu ayarlanan değerle karşılaştırarak kararlı bir çıktıyı korumak için PWM görev döngüsünü ayarlar. Bu yöntemin uygulanması basittir ancak giriş voltajındaki ve yükteki değişikliklere verilen yanıt yavaştır.
Akım modu kontrolü, indüktör akımını tespit ederek ve bunu ayarlanmış bir değerle karşılaştırarak PWM görev döngüsünü ayarlar. Gerilim modu kontrolüyle karşılaştırıldığında akım modu kontrolü, giriş voltajı ve yükteki değişikliklere daha hızlı yanıt vererek sistemin dinamik performansını artırabilir.
4. BOOST dönüştürücü
BOOST dönüştürücü, PV hücresinin düşük voltajını invertörün ihtiyaç duyduğu DC voltajına yükseltmek için kullanılan takviye tipi bir DC-DC dönüştürücüdür. Kontrol algoritması BUCK dönüştürücününkine benzer ve esas olarak gerilim modu kontrolü ve akım modu kontrolünden oluşur.
Gerilim modu kontrolü, çıkış gerilimini tespit ederek ve onu belirlenmiş bir değerle karşılaştırarak kararlı bir çıktıyı korumak için PWM görev döngüsünü ayarlar. Gerçekleşmesi basit olmasına rağmen tepki hızı nispeten yavaştır.
Akım modu kontrolü, indüktör akımını tespit ederek ve bunu ayarlanan değerle karşılaştırarak PWM görev döngüsünü düzenler. Avantajı, giriş voltajı ve yükteki değişikliklerle daha iyi başa çıkabilen hızlı yanıt hızında yatmaktadır.
5. Faz kaydırmalı tam köprü (PSFB)
Faz kaydırmalı tam köprü (PSFB) dönüştürücü, yüksek güçlü PV invertörlerde yaygın olarak kullanılan, yüksek verimli bir DC-DC dönüştürücüdür. Ana özelliği, yumuşak anahtarlamayı gerçekleştirmek ve faz kaydırma kontrolü yoluyla anahtarlama kayıplarını azaltmaktır.
Faz kaydırma kontrolü, köprü kollarının faz farkını ayarlayarak çıkış voltajını kontrol eden PSFB dönüştürücünün çekirdeğidir. DSP'nin, dönüştürücünün farklı yük koşulları altında kararlı bir şekilde çalışmasını sağlamak için karmaşık faz kaydırma kontrol algoritmaları uygulaması gerekir.
Akımı tespit ederek ve onu ayarlanmış bir değerle karşılaştırarak faz kayma açısını ayarlamak için PSFB dönüştürücüye akım modu kontrolü de uygulanabilir. Bu yaklaşım sistemin dinamik tepkisini ve kararlılığını artırır.
6. İnvertör kontrolü
Bir invertörün ana işlevi, şebekeye veya yüke sağlanacak DC gücünü AC gücüne dönüştürmektir. Yaygın invertör kontrol algoritmaları arasında SPWM (Sinüzoidal Darbe Genişliği Modülasyonu), SVPWM (Uzay Vektörü Darbe Genişliği Modülasyonu) ve çok seviyeli kontrol bulunur.
SPWM kontrolü, DC'den AC'ye dönüşüm için sinüzoidal bir referans sinyalini yüksek frekanslı bir taşıyıcı sinyalle karşılaştırarak bir PWM dalga formu oluşturur. DSP'nin buradaki görevi, yüksek hassasiyetli bir SPWM sinyali oluşturmak ve onu gerçek zamanlı olarak ayarlamaktır.
SVPWM kontrolü, uzay vektör yöntemiyle PWM sinyalleri üretir. SPWM kontrolüyle karşılaştırıldığında SVPWM, DC voltajını daha verimli kullanabilir ve invertörün çıkış verimliliğini artırabilir. Verimli ve kararlı invertör çıkışı sağlamak için DSP'nin karmaşık SVPWM algoritmasını uygulaması gerekir.
Çok seviyeli kontrol, çok seviyeli modülasyon teknikleri yoluyla daha yüksek çıkış voltajı ve daha düşük harmonik bozulma elde etmek için çok seviyeli invertörlerde yaygın olarak kullanılır. DSP'nin sistemin genel performansını ve kararlılığını sağlamak için birden fazla kademeli modülün kontrolünü koordine etmesi gerekir.
7. Önemli kontrol bağlantısı teknolojileri
Yukarıdaki temel kontrol algoritmalarına ek olarak, PV invertörler için DSP'nin geliştirilmesinde ANPC kontrolü, DPWM kontrolü, zayıf şebeke kontrolü ve belirlenmiş harmonik giderme teknikleri gibi bazı önemli kontrol bağlantı teknikleri yer almaktadır.
ANPC (Aktif Orta Nokta Kelepçeleme) kontrolü, aktif kenetleme elemanları aracılığıyla daha yüksek çıkış voltajı ve daha düşük harmonik bozulma sağlayan yüksek verimli, çok seviyeli bir invertör kontrol tekniğidir. DSP'nin, sistemin verimli ve kararlı çalışmasını sağlamak için ANPC algoritmasını uygulaması gerekir.
DPWM (Dijital Darbe Genişlik Modülasyonu) kontrolü, geleneksel analog PWM ile karşılaştırıldığında dijital sinyal işleme yoluyla PWM kontrolünü gerçekleştirir; DPWM daha yüksek hassasiyete ve kararlılığa sahiptir. DSP'nin, invertörün verimli çalışmasını sağlamak için yüksek hassasiyetli DPWM algoritmasını uygulaması gerekir.
Zayıf Şebeke Kontrolü: Şebeke voltajının büyük ölçüde dalgalandığı zayıf bir şebeke ortamında, PV invertörünün daha güçlü bir anti-parazit özelliğine sahip olması gerekir ve DSP'nin, şebeke sırasında sistemin kararlı çalışmasını sağlamak için karmaşık zayıf şebeke kontrol algoritmaları uygulaması gerekir. dalgalanmalar.
Belirtilen harmonik giderme teknolojisi, güç kalitesini artırmak için çıkış voltajındaki harmonik bileşenleri belirli algoritmalar aracılığıyla ortadan kaldırır. DSP'nin çıkış voltajının saflığını sağlamak için hassas harmonik analiz ve eleme algoritmaları uygulaması gerekir.