ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Κεφάλαιο 3
Διατάξεις Ελέγχου Φωτοβολταϊκού Συστήματος
20
15
10
5
0
0s 5ms 10ms 15ms 20ms 25ms 30ms 35ms 40ms 45ms 50ms 55ms 60ms
V(THETA)
Time
Σχήμα 3.13 Εκτιμούμενη φάση θ τριφασικού δικτύου – Έξοδος PLL.
3.3 Στρατηγική Ελέγχου Ρεύματος
Στα διασυνδεδεμένα Φ/Β συστήματα εισάγονται πολλά ζητήματα ελέγχου όπως είναι η
ευστάθεια του κυκλώματος, η ρύθμιση του συντελεστή ισχύος και οι αρμονικές συνιστώσες
του εγχεόμενου ρεύματος. Αυτά, όπως και πολλά άλλα θέματα ρυθμίζονται με διατάξεις
ελέγχου κλειστού βρόχου. Σε γενικές γραμμές, τα κυκλώματα ελέγχου είναι αυτά που
βελτιώνουν τη λειτουργία όλου του συστήματος. Έχουν μελετηθεί πολλές στρατηγικές
ελέγχου και πολλοί τύποι ελεγκτών. Στην παρούσα διπλωματική, το ενδιαφέρον
επικεντρώνεται σε ελεγκτές του εγχεόμενου προς το δίκτυο ρεύματος και πιο συγκεκριμένα
στις διατάξεις βρόχου υστέρησης και PI . Στόχος είναι η παραγωγή ημιτονοειδούς ρεύματος
εξόδου συγκεκριμένου πλάτους, απαλλαγμένο κατά το δυνατόν από αρμονικές συνιστώσες.
Η βασική ιδέα του ελέγχου έγκειται στην προσπάθεια του ρεύματος εξόδου να ακολουθήσει
ένα ρεύμα αναφοράς, κατάλληλα προσδιορισμένο.
Σημειώνεται εδώ ότι η ανάλυση των ρεμάτων διαρροής γίνεται στη μόνιμη κατάσταση
λειτουργίας του κυκλώματος. Η μελέτη αυτή είναι ανεξάρτητη από τα επίπεδα ενεργού και
αέργου ισχύος που εγχέονται στο δίκτυο. Κατά συνέπεια δεν απαιτείται έλεγχος για τον
προσδιορισμό σημείου μέγιστης ισχύος του Φ/Β (MPPT) όπως συμβαίνει στην
πραγματικότητα. Επομένως, μπορεί να γίνει η θεώρηση ότι ο Φ/Β σταθμός τροφοδοτεί το
δίκτυο με σταθερή ενεργό ισχύ και μηδενική άεργο.
3.3.1 Έλεγχος ρεύματος με τη μέθοδο της υστέρησης
Μεταξύ των διαφόρων στρατηγικών ελέγχου οι διατάξεις βρόχου υστέρησης
χρησιμοποιούνται πολύ συχνά λόγω της απλής υλοποίησής τους, της γρήγορης απόκρισης και
της μεγάλη ακρίβειά τους. Επιπρόσθετα δεν απαιτείται καμία γνώση των παραμέτρων του
φορτίου. Παρόλα αυτά, ο έλεγχος με ζώνη υστέρησης παρουσιάζει ορισμένα μειονεκτήματα.
Η διακοπτική συχνότητα της τεχνικής PWM δεν είναι σταθερή αλλά κυμαίνεται σε ένα εύρος
συχνοτήτων καθώς αυτό που ελέγχεται είναι η διακύμανση του ρεύματος εξόδου κάθε στιγμή
μέσα σε μία περίοδο. Επιπρόσθετα στα τριφασικά συστήματα υπάρχει αλληλεξάρτηση των
ρευμάτων εξόδου καθώς το ρεύμα μίας φάσης επηρεάζεται τόσο από την τάση της ίδιας
φάσης όσο και από τις άλλες δύο τάσεις. Για την απόζευξη των ρευμάτων ο έλεγχος μπορεί
να πραγματοποιηθεί στο σταθερό πλαίσιο αναφοράς αβ.
Η βασική ιδέα αυτής της στρατηγικής ελέγχου είναι η εξαγωγή των σημάτων
παλμοτροφοδότησης από τη σύγκριση του πραγματικού ρεύματος μίας φάσης με την
αντίστοιχη ζώνη ανοχής του ρεύματος αυτού. Όπως φαίνεται και στο Σχήμα 3.14 στόχος
είναι να παραμείνουν τα ρεύματα εξόδου εντός των ορίων που ορίζει η αντίστοιχη ζώνη
υστέρησης [6],[14],[31].
56