38、可再生能源与混合信号ASIC技术的创新应用

可再生能源与混合信号ASIC技术的创新应用

在当今电力短缺的世界中，可再生能源系统发挥着至关重要的作用。然而，可再生能源技术由于依赖自然现象，其输出功率往往存在波动。为了解决这一问题，研究人员提出了多种创新方案，本文将介绍基于双zeta转换器的太阳能 - 风能发电系统以及混合信号ASIC事件记录器的设计与实现。

基于双zeta转换器的太阳能 - 风能发电系统

系统背景与需求

可再生能源发电系统主要依赖非传统能源，如太阳能和风能。但这些能源受自然现象影响大，光伏和风力发电的输出功率会出现波动。此外，当并网微电网出现故障时，传输到负载的电力可能会中断。因此，需要一个有效的电力管理系统来维持电压并在故障时为负载供电。

系统组成与工作原理

1. 光伏与风力发电系统建模
   • 光伏系统 ：光伏阵列通过双输入zeta转换器（di - zeta）将功率传输到三相电压源逆变器（VSI）。采用增量电导（IC）方法来跟踪最大功率，通过比较太阳能光伏阵列的瞬时电导来量化最大功率，并根据占空比变化进行跟踪。
   • 风力发电系统 ：风力发电系统由风力涡轮机、永磁同步发电机齿轮箱组成。风力涡轮机从风能中提取机械能，通过特定的数学公式计算优化功率系数$C_P$：
     [C_P(\lambda, \beta) = C_1\left(\frac{C_2}{\lambda_i}-C_3\beta - C_4\right)e^{-\frac{C_5}{\lambda_i}} + C_6\lambd