ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Κεφάλαιο 3
Διατάξεις Ελέγχου Φωτοβολταϊκού Συστήματος
Στην εναλλακτική περίπτωση που στον μετασχηματισμό χρησιμοποιείται ο παράγοντας
2
k' , η ενεργός και άεργος ισχύς πολλαπλασιάζονται απλώς με τον όρο 3 3
2 :
' 3
Pdq Vd Id 2
Vq Iq
(3.13α)
' 3
Qdq Vq Id 2
Vd Iq
(3.13β)
Θα φανεί χρήσιμο στη συνέχεια του κεφαλαίου να υπολογιστούν τα ρεύματα αναφοράς σε dq
πλαίσιο ως συνάρτηση της ισχύος. Από τις σχέσεις (3.12α) και (3.12β), λύνοντας ως προς I d
και I q καταλήγουμε στις εξισώσεις:
I
I
d
q
P V
Q V
dq d dq q
2 2
Vd
Vq
P V
Q V
dq q dq d
2 2
Vd
Vq
(3.14α)
(3.14β)
3.2 Διάταξη Κλειδώματος Φάσης (PLL)
Η διάταξη PLL (Phase Locked Loop) έχει πολλές εφαρμογές σε διάφορους τομείς και
βασίζεται στις θεωρίες ταλαντώσεων και ελέγχου. Τα πρώτα κυκλώματα PLL ήταν
αναλογικά αλλά από τη δεκαετία του 70 και έπειτα τα ψηφιακά PLL πήραν τη θέση των
αναλογικών καταλαμβάνοντας πολύ λιγότερο χώρο πάνω σε μία πλακέτα. Παρόλα αυτά, η
θεμελιώδης αρχή λειτουργίας τους είναι η ίδια. Πρόκειται ουσιαστικά για μία κυκλωματική
τοπολογία που στόχο έχει να κάνει ένα σήμα να ακολουθεί ένα άλλο. Το σήμα εξόδου
συγχρονίζεται τόσο σε φάση όσο και σε συχνότητα με το σήμα αναφοράς εισόδου. Το PLL
είναι πρακτικά ένα σύστημα ελέγχου που μειώνει στο ελάχιστο το σφάλμα μεταξύ της φάσης
του σήματος εξόδου και της φάσης του σήματος αναφοράς [43].
Η γνώση της γωνιακής ταχύτητας ω της τάσης δικτύου είναι ιδιαίτερα σημαντική
πληροφορία για πολλά διασυνδεδεμένα συστήματα. Απαιτείται λοιπόν μία διάταξη PLL
μεγάλης ακρίβειας με ταχεία απόκριση ώστε τα σήματα αναφοράς να είναι πλήρως
συγχρονισμένα. Παράλληλα, θα πρέπει η τοπολογία αυτή να δύναται να λειτουργεί ορθά
όταν υφίστανται παραμορφώσεις και ασυμμετρίες της τάσης δικτύου.
Κάθε διάταξη κλειδώματος φάσης διαθέτει τρία βασικά μέρη [25],[43]:
Ανιχνευτής φάσης- Phase detector(PD)- ή πολλαπλασιαστής
Το φίλτρο ανάδρασης- Loop Filter(LF).
Ταλαντωτής Ελεγχόμενος από Τάση- Voltage Controlled Oscillator (VCO)
Ο Ανιχνευτής Φάσης
Ο ανιχνευτής φάσης (PD) είναι στην ουσία ένας πολλαπλασιαστής δύο σημάτων, έστω
s1 t και s2
t και επιπρόσθετα έχει κέρδος K PD
. Και τα δύο αυτά σήματα είναι
ημιτονοειδή με την ίδια συχνότητα αλλά διαφέρουν σε φάση.
s t A sin t t
(3.15α)
1 1 1
2 2 2
s t A cos t t
(3.15β)
Σημειώνεται εδώ ότι το δεύτερο σήμα είναι συνημιτονοειδές και άρα είναι κατά 90 ο
μετατοπισμένο ως προς το πρώτο. Η έξοδος του πολλαπλασιαστή είναι:
s t K A A sin t t cos t t
3 PD 1 2 1 2
49