Ευέλικτος Μετατροπέας Ηλεκτρονικών Ισχύος

Εισαγωγή

Σήμερα, τα ηλεκτρονικά ισχύος παίζουν καθοριστικό ρόλο στην μετατροπή του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας από την μορφή που το γνωρίζουμε, στη νέα γενιά Ευφυών Δικτύων.

Εργαλεία που επιτρέπουν την γρήγορη αναπτύξει πρωτότυπων ηλεκτρονικών ισχύος, παρέχουν μια ισχυρή πλατφόρμα σε όσους θέλουν να σχεδιάσουν και να δοκιμάσουν νέες ιδέες. Η μείωση του χρόνου και της προσπάθειας που απαιτείται για την ανάπτυξη καινούριων αλγορίθμων, αποτελούν το σημαντικότερο πλεονέκτημα αυτών των εφαρμογών.
Στο εργαστήριο της SmartRue οι μετατροπείς της εταιρείας Triphase αποτελούν μια ευέλικτη και ανοιχτή πλατφόρμα για την ταχεία υλοποίηση αλγορίθμων. Η πλατφόρμα παρέχει την δυνατότητα στον χρήστη να σχεδιάσει τον αλγόριθμο, σε υψηλού επιπέδου γλώσσα προγραμματισμού (Matlab/Simulink®) και να ελέγχει τον μετατροπέα σε πραγματικό χρόνο.

Η αρχιτεκτονική της πλατφόρμας

Στην παρακάτω εικόνα παρουσιάζεται με μορφή μπλοκ διαγράμματος η αρχιτεκτονική της πλατφόρμας. Η μονάδα αποτελείται από έναν αμφίπλευρο μετατροπέα DC/AC 15KW και έναν αμφίπλευρο DC/DC μετατροπέα, τριών καναλιών, ονομαστικής ισχύος 15KW.

Η πλατφόρμα είναι ανοιχτή και πλήρως επαναδιαμορφώσιμη. Ο χρήστης έχει πρόσβαση τόσο στο λογισμικό όσο και στο υλισμικό. Ο προγραμματισμός της πλατφόρμας γίνετε σε υψηλού επιπέδου γλώσσα προγραμματισμού, δίνοντας τη δυνατότητα σε κάποιων να τροποποίηση τον έλεγχο του αντιστροφέα από το χαμηλότερο επίπεδο (πχ.PWM έλεγχο των διακοπτών) ως το ποιο υψηλό επίπεδο (πχ. αλγόριθμους έλεγχου ενεργού και άεργου ισχύος). Για παράδειγμα η πλατφόρμα σήμερα χρησιμοποιείται ως τριφασικός αντίστροφες μπαταριών (DC/DC/AC) ή ως ενισχυτής ισχύος για Hardware In the Loop πειράματα (AC/DC/AC αντιστροφέας).

Χαρακτηριστικά και δυνατότητες της πλατφόρμας

  • Τριφασικός μετατροπέας AC/DC ονομαστικής ισχύος 15KVA, επιτρέπει των έλεγχο της ενεργού και άεργου ισχύος καθώς και την παροχή επικουρικών υπηρεσιών (πχ. στήριξη συχνότητας και τάσης, αρμονική αντιστάθμιση).
  • Τριφασικός μετατροπέας DC/DC τριών καναλιών, ιδανικός για τη διασύνδεση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και αποθήκευσης (πχ. φωτοβολταϊκά, συστοιχίες μπαταριών, υπερπυκνωτές).
  • DC/DC μετατροπείς με εύρος τάσης έως 650V στα 5kW ανά κανάλι. Οι πλατφόρμα επιτρέπει τον εύκολο προγραμματισμό τους.
  • Ο σχεδιασμός του λογισμικού, παρέχει ευελιξία και ανοιχτή πρόσβαση στον κώδικα. Είναι βασισμένος στις βιβλιοθήκες του Matlab/Simulink® και δίνει στους χρήστες την δυνατότητα να δημιουργήσουν και να δοκιμάσου με ευκολία την συμπεριφορά καινούριων αλγορίθμων ελέγχου.
  • Διεπαφές επικοινωνίας βασισμένες σε ανοιχτά πρότυπα (Modbus TCP/IP) επιτρέπουν την διασύνδεση της πλατφόρμας με εξωτερικές συσκευές (πχ. Έξυπνους ελεγκτές για την διαχείριση ενέργεια)

Απόδοση του συστήματος

Η πλατφόρμα είναι σχεδιασμένη ώστε να συμμορφώνετε με τους διεθνείς κανονισμούς αναφορικά με τη σύνδεση AC πηγών στο ηλεκτρικό δίκτυο: IEC 61000, 3-2, 3-3, 3-11 and 3-12.