Tổng quát về điện tử công suất và điều khiển

Một phần của tài liệu Nghiên cứu bộ biến DC-DC bidrectional trong các hệ thống năng lượng tái tạo - Thiết kế bộ biến đổi DC - DC 2 chiều (Trang 26 - 28)

Từ từ những vẫn đề thảo luận trong phần trước ,có thể thấy rằng cấu trúc tổng quát nhất cho cấu trúc điện tử công suất của hệ thống lưu trữ năng lượng pin là bộ biến đổi DC-DC hai chiều cascaded với bộ nghịch lưu nguồn áp như hình 1.26. Có nhiều chế độ hoạt động khác nhau của hệ BESS được ghép nối với lưới. Các bess cũng có thể trả năng lượng tới lưới khi nó phóng hoặc có thể nhận năng lượng

từ lưới để nạp cho chính bản thân nó. Chế độ họat động của khối điều khiển như hình 1.26, quyết định hoạt động nạp hay xả cho hệ BESS. Việc thiết kế cho hệ thống điện tử công suất khác nhau ở chế độ nạp và phóng. Căn cứ vào chế độ đó mà ắc quy được hoạt động, Các tín hiệu điều khiển từ khối nạp và phóng được ghép nối với hệ thống điện tử công suất bằng việc lựa chọn thiết bị chuyển mạch SW1 và SW2.

Chế độ hoạt động điều khiển khối được thiết kế dựa trên một sơ đồ đơn giản của BESS. BESS có thể đưa công suất vào lưới trong thời gian tải đỉnh nếu điện áp của BESS lớn hơn điện áp bình thường.

Trong chế độ xả dựa trên điện áp hiện tại (Vb) và điều kiện nạp của bess tín hiệu Pref xác định độ lớn và hệ số xả được tạo ra. Bess có thể được nạp bất cứ lúc nào , cung cấp các SOC của pin nhỏ hơn dung lượng lưu trữ tối đa (SOCmax). Tín hiệu điều khiển các thiết bị chuyển mạch dựa trên một bảng tra cứu. Theo thiết kế tín hiệu 0 có nghĩa là không xác định , 1 là xả và 2 cho biết là nạp. Tín hiệu này đồng thời điều thiết bị chuyển mạch SW1 và SW2. Dựa trên trạng thái của tín hiệu này, bộ biến đổi điện tử công suất sẽ được ghép nối với khối nạp hoặc khối xả. Các lịch trình xả -nạp cũng có thể được lập trình trong việc điều khiển chế độ hoạt động tùy thuộc vào ứng dụng.

Khi chế độ hoạt động của hệ bess là nạp năng lượng sẽ chảy từ lưới tới hệ thống ắc quy thông qua bộ biến đổi công suất. Bộ biến đổi DC-DC sẽ xác định điện áp trên các cực của ắc quy và trên cơ sỏ đó cho phép ắc quy nạp. bộ điều chỉnh điện áp của ắc quy sẽ tạo ra dạng PWM dựa trên điện áp tham chiếu Vb* như vậy điện áp Vb cho phép điện áp tham chiếu này. Đối với điều khiển riêng, bộ biến đổi DC-DC cần một đầu vào là điện áp một chiều không đổi, bộ biến đổi DC-AC làm việc như một bộ chỉnh lưu có điều khiển và bộ điều khiển sẽ duy trì giá trị điện áp bus DC theo giá trị đặt. Điều khiển thiết kế này là một phương án của việc điều khiển năng lượng không đổi.

Trong chế độ xả, năng lượng chảy từ bess tới lưới. Trong chế độ này, bộ biến đổi DC-DC duy trì điện áp bus DC cho biến tần ,và ghép nối biến tần với lưới điều khiển dòng chảy công suất tác dụng và công suất vô công, điều khiển ghép nối biến tần với lưới như hình 1.26, cung cấp công suất điều khiển không đổi. Nhiều chức năng điều khiển để phân phối cùng với các vấn đề thực tế không được trình bày ở sơ đồ như điều chỉnh nghịch , sự cách ly. Các mạch vòng điều chỉnh dòng điện bên trong và mạch vòng điều chỉnh công suất bên ngoài. Trong một vài trường hợp , công suất phản kháng tham chiếu có thể là chỉ số công suất tham chiếu. bằng việc điều chỉnh tham chiếu này, dòng điện được đưa vào lưới có thể được duy trì ở hệ số công suất đơn vị. Đầu ra của hệ thống là tín hiệu sin PWM tần số cao cho các thiết bị chuyển mạch của biến tần nguồn áp.Khi công suất tham chiếu tác dụng tăng lên , biến tần cố gắng lấy năng lượng từ bus DC , do đó điện áp bus DC giảm đi . Các bộ điều chỉnh điện áp DC link như hình 1.26 ,cố gắng duy trì điện áp DC không đổi bằng cách thay đổi dạng chuyển đổi PWM cho các thiết bị chuyển mạch chỉnh lưu điều khiển ba pha.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu bộ biến DC-DC bidrectional trong các hệ thống năng lượng tái tạo - Thiết kế bộ biến đổi DC - DC 2 chiều (Trang 26 - 28)