מקורות אנרגיה מתחדשת כמו השמש והרוח הם מרכזיים לשינוי הגלובלי לקראת חשמל מפחמן.עם זאת, הפלט שלהם משתנה לחלוטין - עננים גורפים על פני חוות סולאריות, גלי רוח ו lulls לשנות את מהירות הטורבינה - והופכים אנרגיה גולמית לתוך בקרת אנרגיה משולבת מהירות רשת יעילה יותר של מערכות בקרה סולמות אנרגיה, כולל מיקרובקרים מסורתיים מעבדי אותות דיגיטליים (DSP) נאבקים לעתים קרובות עם עומס אמיתי, מקבילה נדרשת כדי לייעלות אנרגיה מתחדשת של מערכות בקרה יעילה יותר, תזמון אנרגיה, כולל יכולת בקרה גלקטית אבטחה יעילה יותר, גלקטית, כולל גלקטית גלקטית, גלקטית, כולל גלקטית גלקטית גלקטית גלקטית, כולל גלקטית גלקטית, כולל גלקטית גבוהה יותר.

מה זה FPGAs ואיך הם עובדים?

תצורת שדה-פרוגרמה ל-Cynet היא מעגל משולב שנועד להיות מוגדר לאחר הפעלה של מתגים, בניגוד למיקרו-מעבדים המבצעים זרם קבוע של הוראות המאוחסנים בזיכרון, FPGA מיישמת מעגלים דיגיטליים מותאמים באופן קבוע בחומרה (מערכת הפעלה של שבבים חשמליים) ללא אותות מתקדמים (בקיצור של תצורה של אחסון) ו- CLCS) כל אחד מהם מכיל טבלאות חיפוש (Ls) ו-Lsual-Ricual Process) באופן קבוע, בדרך כלל, כולל ספקטרום חיצוני של מערכת הפעלה של מערכת הפעלה של מערכת הפעלה של מערכת אחסון (Ricial) של מערכת הפעלה מחדש של מערכת אחסון (Ricial) של רכיבי אחסון (Routs) של רכיבי אבטחה מהירה יותר.

מדוע FPGAs אידיאלי עבור מערכות אנרגיה מתחדשת

הדרישות התפעוליות של מתקני אנרגיה מתחדשת מודרניים מתיישרות באופן מושלם עם כוחות FPGA.מהירות שינוי השמש או מהירות הרוח דורשות אלגוריתמים מקסימליים של Power Point Tracking (MPPT) כדי להתאים כל כמה מיקרו-שניות כדי למנוע להשאיר אנרגיה על השולחן.Gir-tied-Switchss חייב גם להטמיע אלגוריתמים חדשים ללא מגבלות של זמן הפעלה ישירה של מתח ותדירות גבוהה בתוך ה-FINDSEC.

יישומים מרכזיים של FPGAs באנרגיה מתחדשת

סולרי Photovoltaic Inverters

במפעל ה-Switchvoltaic (PV) הוא מרכז המודיעין שממיר את כוח DC משתנה ל-AC כוח מתאים לרשת.הרכיב היעילות הקריטי ביותר הוא אלגוריתם MPPT, אשר מתאמת באופן קבוע את המתח התפעולי כדי לחלץ את עוצמת ה-MPV הקומפקטית של מערכת ההפעלה ה-FGA-CrepTM הקטנה יותר מ-FPGApTM-FTM-FTM, אשר עשויה לעיתים קרובות לאלגוריתמים של יעילות קוד-D-D-D-D-FTM גבוהה יותר, כמו רזולוציה גבוהה יותר, כמו רזולוציה גבוהה יותר, כמו רזולוציה גבוהה יותר והתבוננות ב-HDFV.

Wind Turbine Control and Condition Monitoring

טורבינות רוח מודרניות הן מערכות אלקטרו-מכניות מתוחכמות כי חייב להוציא אנרגיה ביעילות תוך ניהול עומסים מבניים עצומים.FPGAs הם פרוסים בלב בקרים טורבינות כדי לטפל בחשבונות בזמן אמת והתאמות של ®ew. Pitch control משתנה בזווית של מספר פעמים לשנייה כדי ליישב את מהירות הפחתת הצמיגים או את התפוקה של כוח; עיכוב של אפילו כמה מ"שתיות יכולות לגרום לתופעות מהירות או להפחתה מהירה של חומרת של חומרת של חומרת, אשר עלולים.

אחסון אנרגיה וניהול סוללות

כמו מערכות אחסון אנרגיה סוללות (BESS) מתרבים לצד מתחדשים, בקרה מדויקת על טעינה ופירוק הופכת קריטית עבור יעילות ובטיחות. A גדול BESS עשוי לכלול אלפי תאים בודדים שיש לעקוב אחריהם למתח, טמפרטורה, ומצב של תשלום מתקדם (SoC) PGAs, עם מספר גדול של I / O pins ויחידות עיבוד מקבילות, יכול לדגום כל פעם אחר תאים מרובים ומורכבים (SoMB) כגון קומפקטיים באופן איטי יותר מ- 2.

שילוב ואיכויות כוח

ככל שהחלק של משאבים מבוססי חומרים לא מונעים גדל, שמירה על איכות הכוח הופכת להיות מאתגרת יותר בשל הזרקת הרמונית, מחזורי מתח מתח מתחים PGHz ו- FPGAs מאפשרים לסימני החזית הפעילים ופילטרים פעילים שיכולים לבטל זרמים הרמוניים בזמן אמת. כי פיצויי חשמל מזיקים ב- ACSTEC דורשים ניתוקציית בשלב המנוגד לעיוות, רוחב הפס הבקרה חייב להיות מספר פעמים של התדרים הגבוהים ביותר הצפויים (בדרך כלל) ל- 50 גרם ל-RRAFD).

מיקרוגרייד ואיינינג Control

מיקרוגרידים מציגים אתגרים ייחודיים לשליטה, כי הם חייבים לעבור בצורה חלקה בין מצבי רשת המחוברים לאי. אלגוריתמים זיהוי אי-האיים (כגון אלגוריתמים של ניהול PGQ) או מדידה מאולתלתלתלתלתלתלתלתת (Fccchi) אשר יכולים להפעיל את המעבר במיקרו-גלקטיקיביים מתקדמים ללא פגיעה משמעותית בעומסים רגישים.

FPGAs לעומת מיקרובקרים ו-DSPs: ניתוח השוואתי

במשך שנים, בקרת אנרגיה מתחדשת נשלטת על ידי DSPs ביצועים גבוהים ומיקרו-בקרים.אלה עדיין בחירה נכונה עבור יישומי בקרה פשוטים, עלות נמוכה יותר של מערכת בקרת עלויות, כגון: קידוד מגורים קטן עם רק אחת או שתיים של רמות בקרה גבוהות יותר של קוד פתוח (כולל אלגוריתם בקרה) נמוך יותר של מערכת ניהולי של DLC-DLC (לדוגמה, אלגוריתם של MPV) יכול להפעיל באופן משמעותי.

יישום אתגרים ושיקולי עיצוב

למרות היתרונות שלהם, פריסת FPGAs במערכות אנרגיה מתחדשות דורשות הנדסה זהירה.מחזור העיצוב החומרי ארוך יותר מאשר פיתוח תוכנה; גם עם HLS, אימות וסגירה תזמון דורש סימולציה קפדנית ולעתים קרובות מספר רב של מסלולים - חוות פתורות במדבר, טורבינות רוח offshore - PGGA חייב להיות מדורג עבור טווחי טמפרטורה ארוכים (למשל, -40 מעלות צלזיוס ל +100) הגנה מפני צריכת חשמל נמוכה יותר.

מגמות עתידיות: AI at the Edge and Fitive מחשוב

גל החדשנות הבא נמצא בהאצה של FPGA עם בינה מלאכותית.FPGAs כולל מרכזי AI ייעודיים (כמו ב- AMD Versal AI Engines) או ניתן להגדיר כדי ליישם מנועי אינטרנט עצביים עם לחץ גבוה יותר וגמישות נמוכה יותר.

מסקנה

ענפים-Programmable Gate Arrays אינם טכנולוגיה נישה; הם הופכים אבן הפינה של אלקטרוניקה אנרגיה מתחדשת יעילות גבוהה ויעילות באנרגיה מתחדשת.באמצעות מקבילות ברמת חומרה, בקרה ⁇ יסטית, והיכולת I/O ללא תחרות, FPGAs מאפשרת למנועי השמש ללכוד יותר אנרגיה, טורבינות רוח לפעול באופן אמין יותר, ומערכות אחסון להגיב באופן מיידי לדרישות עיצוב, בעוד שעדיין קיים אתגר של פיתוח רשת גמישה, כמו גם פיתוח גמישה של פתרונות אנרגיה גבוהה יותר, כמו גם פיתוח רשת גמישה, כמו גם פיתוח מערכת אבטחה גבוהה יותר, כך מבטיח פיתוח מערכת אבטחה גבוהה יותר של מערכות אחסון גבוהה יותר של מערכות אחסון של מערכות אבטחה גבוהה יותר של מערכות אחסון לטווח הארוך יותר של מערכות אבטחה גבוהה יותר של מערכות אחסון גמישה, כך, כך מבטיח פיתוח מערכת אבטחה גבוהה יותר, כך מבטיח מערכות אחסון לטווח הארוך יותר, כך של מערכות אחסון כדי להבטיח מערכות אבטחה גבוהה יותר, כך, כך, כך מבטיח פיתוח רשת גמישה של מערכות אבטחה גבוהה יותר של מערכות אחסון גמישה, כך מבטיח מערכות אבטחה גבוהה יותר של מערכות אבטחה גבוהה יותר של מערכות אבטחה גבוהה יותר של מערכות אבטחה גבוהה יותר של מערכות אבטחה גבוהה יותר של מערכות אבטחה גבוהה יותר של מערכות אבטחה גבוהה יותר של מערכות אבטחה גבוהה יותר של מערכות אבטחה גבוהה יותר, כך מבטיח פיתוח רשת