1. Effektfaktorkorreksjon (PFC)
Power Factor Correction (PFC) er utviklet for å forbedre effektfaktoren til et kraftsystem, redusere reaktiv effekt og forbedre effektiviteten av kraftutnyttelsen. Det er to vanlige PFC-algoritmer: gjennomsnittlig strømmoduskontroll og toppstrømmoduskontroll.
Gjennomsnittlig strømmoduskontroll justerer PWM-driftsyklusen for korreksjonsformål ved å oppdage gjennomsnittsverdien til inngangsstrømmen og sammenligne den med en referanseverdi. Denne metoden kan effektivt redusere de harmoniske komponentene i strømmen og forbedre kvaliteten på inngangsstrømmen.
Toppstrømmoduskontroll, derimot, justerer PWM-driftsyklusen ved å oppdage toppverdien til strømmen og sammenligne den med referanseverdien. Sammenlignet med gjennomsnittlig strømmoduskontroll, har toppstrømmoduskontroll en raskere responstid, men er mer følsom for støy.
2. LLC resonant omformer
LLC resonant omformer er en slags høyeffektiv DC-DC omformer, som er mye brukt i mellomkretsen til PV inverter.LLC resonant omformer bruker resonansnettverket (sammensatt av induktor L og kondensator C) for å realisere myk svitsjing, noe som reduserer byttetap og forbedrer konverteringseffektiviteten.
Frekvenskontroll: LLC resonantomformer bruker vanligvis metoden for frekvenskontroll, dvs. å kontrollere utgangsspenningen ved å justere svitsjefrekvensen. Hovedoppgaven til DSP er å realisere høypresisjonsfrekvensstyringsalgoritmen for å sikre stabil drift av resonansomformeren under forskjellige belastningsforhold.
Strømmoduskontroll brukes også i LLC-resonantomformere for å justere svitsjefrekvensen ved å detektere resonansstrømmen og sammenligne den med en referanseverdi. Denne metoden kan bedre takle lastendringer og forbedre den dynamiske responsen til systemet.
3. BUCK-omformer
BUCK-omformer er en nedtrappende DC-DC-omformer, som vanligvis brukes til spenningsregulering i solcelleanlegg. Dens kontrollalgoritme inkluderer hovedsakelig spenningsmoduskontroll og strømmoduskontroll.
Spenningsmoduskontroll justerer PWM-driftsyklusen for å opprettholde en stabil utgang ved å oppdage utgangsspenningen og sammenligne den med den innstilte verdien. Denne metoden er enkel å implementere, men responsen på endringer i inngangsspenning og belastning er treg.
Strømmoduskontroll justerer PWM-driftsyklusen ved å oppdage induktorstrømmen og sammenligne den med en innstilt verdi. Sammenlignet med spenningsmoduskontroll kan strømmoduskontroll reagere raskere på endringer i inngangsspenning og belastning, og forbedre den dynamiske ytelsen til systemet.
4. BOOST-omformer
BOOST-omformer er en DC-DC-omformer av boosttype som brukes til å heve lavspenningen til PV-cellen til likespenningen som kreves av omformeren. Dens kontrollalgoritme ligner på BUCK-omformeren og består hovedsakelig av spenningsmoduskontroll og strømmoduskontroll.
Spenningsmoduskontroll justerer PWM-driftsyklusen for å opprettholde en stabil utgang ved å oppdage utgangsspenningen og sammenligne den med en innstilt verdi. Selv om realiseringen er enkel, er responshastigheten relativt langsom.
Strømmoduskontroll regulerer PWM-driftsyklusen ved å oppdage induktorstrømmen og sammenligne den med den innstilte verdien. Fordelen ligger i den raske responshastigheten, som bedre kan takle endringene i inngangsspenning og belastning.
5. Faseskift full bro (PSFB)
Phase shift full bridge (PSFB)-omformeren er en svært effektiv DC-DC-omformer som er mye brukt i høyeffekts PV-omformere. Hovedfunksjonen er å realisere myk svitsjing og redusere koblingstap gjennom faseskiftkontroll.
Faseskiftkontroll er kjernen i PSFB-omformeren, som kontrollerer utgangsspenningen ved å justere faseforskjellen til broarmene. DSP-en må implementere komplekse faseskiftkontrollalgoritmer for å sikre at omformeren fungerer stabilt under forskjellige belastningsforhold.
Strømmoduskontroll kan også brukes på PSFB-omformeren for å justere faseforskyvningsvinkelen ved å detektere strømmen og sammenligne den med en innstilt verdi. Denne tilnærmingen forbedrer den dynamiske responsen og stabiliteten til systemet.
6. Inverterkontroll
Hovedfunksjonen til en omformer er å konvertere likestrøm til vekselstrøm som skal leveres til nettet eller lasten. Vanlige inverterkontrollalgoritmer inkluderer SPWM (Sinusoidal Pulse Width Modulation), SVPWM (Space Vector Pulse Width Modulation) og flernivåkontroll.
SPWM-kontroll genererer en PWM-bølgeform ved å sammenligne et sinusformet referansesignal med et høyfrekvent bæresignal for DC til AC-konvertering. Oppgaven til DSP i dette er å generere et høypresisjons SPWM-signal og justere det i sanntid.
SVPWM-kontroll genererer PWM-signaler ved romvektormetoden. sammenlignet med SPWM-kontroll, kan SVPWM utnytte likespenningen mer effektivt og forbedre utgangseffektiviteten til omformeren. DSP må implementere den komplekse SVPWM-algoritmen for å sikre effektiv og stabil inverterutgang.
Multilevel control er mye brukt i multilevel invertere for å oppnå høyere utgangsspenning og lavere harmonisk forvrengning gjennom flernivåmodulasjonsteknikker. DSP må koordinere kontrollen av flere kaskademoduler for å sikre den generelle ytelsen og stabiliteten til systemet.
7. Viktige kontrollkoblingsteknologier
I tillegg til de ovennevnte grunnleggende kontrollalgoritmene, er noen viktige kontrolllinkteknikker involvert i utviklingen av DSP for PV-omformere, slik som ANPC-kontroll, DPWM-kontroll, svak nettkontroll og spesifiserte harmoniske elimineringsteknikker.
ANPC (Active Midpoint Clamping)-kontroll er en svært effektiv multilevel inverter-kontrollteknikk som oppnår høyere utgangsspenning og lavere harmonisk forvrengning gjennom aktive klemmeelementer. DSP-en må implementere ANPC-algoritmen for å sikre effektiv og stabil drift av systemet.
DPWM-kontroll (Digital Pulse Width Modulation) realiserer PWM-kontroll gjennom digital signalbehandling, sammenlignet med tradisjonell analog PWM, har DPWM høyere presisjon og stabilitet. DSP må implementere DPWM-algoritmen med høy presisjon for å sikre effektiv drift av omformeren.
Svak nettkontroll: I et svakt nettmiljø, der nettspenningen svinger mye, må PV-omformeren ha en sterkere anti-interferensevne, og DSP må implementere komplekse svake nettkontrollalgoritmer for å sikre stabil drift av systemet under nettet svingninger.
Spesifisert harmonisk elimineringsteknologi eliminerer harmoniske komponenter i utgangsspenningen gjennom spesifikke algoritmer for å forbedre strømkvaliteten. DSP må implementere presise harmoniske analyser og elimineringsalgoritmer for å sikre renheten til utgangsspenningen.