MX2011003231A - Generación y control adaptable de formas de onda eléctricas arbitrarias en un sistema de conversión de energía conectado por rejilla. - Google Patents

Abstract

Un sistema de conversión de energía hace converger una forma de onda de salida hacia una forma de onda de referencia que representa una versión ideal de la forma de onda de salida deseada. El sistema recibe información característica acerca de la forma y fase de una forma de onda periódica blanco, genera una forma de onda de salida, y compara la forma de onda de salida con la forma de onda de referencia. La comparación puede dar como resultado señales de corrección para cambiar los componentes físicos de salida para cambiar la forma de onda de salida para asemejarse más estrechamente a la forma de onda de referencia. El sistema puede hacer converger una forma de onda de salida para una forma de onda de voltaje o corriente ideal, y puede introducir desviación de fase. Un sistema de energía puede producir una señal de energía que tenga distorsión armónica reducida en la forma de onda de salida sin efectuar un análisis de la distorsión armónica específica.

Description

GENERACION Y CONTROL ADAPTABLE DE FORMAS DE ONDA ELECTRICAS ARBITRARIAS EN UN SISTEMA DE CONVERSION DE ENERGIA CONECTADO POR REJILLA CAMPO DE LA INVENCION Las modalidades de la invención se relacionan con la generación y control de formas de onda eléctricas;, y de manera más particular con la generación y control adaptable de formas de onda eléctricas arbitrarias usando el procesamiento de programas y sistemas de programación o software ligado a generadores y controladores en forma de onda de componentes físicos de computación o hardware:, y de manera aún más particular su uso en la conversión de energía eléctrica conectada o ligada a una rejilla eléctrica.

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ANTECEDENTES DE LA INVENCION La distorsión armónica de una forma de onda es caracterizada por la presencia de frecuencias indeseables dentro de la forma de onda que son múltiplos de enteros de la frecuencia fundamental (conocidos como "armónicas" ' de la frecuencia fundamental) . Usando el análisis de Fourier, todas las formas de onda alternativas pueden ser caracterizadas como la suma de la frecuencia sinusoidal fundamental y sus armónicas. Una forma de onda idealizada para transferir energía es puramente sinusoidal. De este modo, la forma de onda de la señal de energía ideal deseada es puramente sinusoidal con una frecuencia fundamental de 50/60 hertzios dependiendo del país), sin distorsión armónica).

En una rejilla de energía eléctrica, la distorsión armónica indeseable puede causar el calentamiento de motores de inducción, transformadores, capacitores, y puede sobrecargar líneas de energía neutras. El equipo que requiere una forma de onda de voltaje exacto, como los rectificadores controlados por sílice (SCR) , también son afectados, (por ejemplo, sobrecalentamiento) por la distorsión armónica; En sistemas multifase, las armónicas que se deben a i cargas de distorsión de una sola fase pueden propagarse a través de las otras fases (por ejemplo, tres) dando¡ a las corrientes neutras (es decir, corrientes sobre la; linea neutra) un valor mayor que el de la corriente de linea activa. Cuando las armónicas estén ausentes, la linea; neutra típicamente transporta únicamente una corriente pequeña.

Cuando cargas de una sola fase inducen armónicas, existe un incremento en el riesgo de sobrecarga de la línea neutra. La sobrecarga de la línea neutra incrementa el riesgo de sobrecalentamiento y el riesgo de incendio, y puede j causar I problemas de conexión a tierra. | Las armónicas en un sistema de rejilla de energía eléctrica afectan a los transformadores de subestaciones y capacitores de corrección de factor de energía. Los transformadores son afectados por una forma de ohda de corriente distorsionada donde generan calor excesivo, i acortando su expectativa de vida. Los capacitores son afectados por la forma de onda de voltaje que crea| calor excesivo con un riesgo implícito de explosión. ! La distorsión armónica, tanto en el suministro como en la carga es problemática y requiere un manejo cuidadoso. Los sistemas eléctricos como los inversores fotovoltaicpos que se conectan a la rejilla de energía en los Estados Unidos I deben cumplir con el estándar de interconexión UL 1741. Este estándar requiere que la media cuadrática total de los voltajes armónicos no exceda el treinta por ciento' de la media cuadrática fundamental del valor del voltaje de: salida (sección 45.4.1). Cualquier armónica individual no puede exceder del quince por ciento de la media cuadrática fundamental de salida. Esas medidas deben ser efectuadas con el inversor liberando un cien por ciento de su valor de salida a una carga resistiva.

Los inversores de energía de CD a CA, los cuales comúnmente aparecen en sistemas fotovoltaicos o de generación eólica, usan un modulador de ancho de impulso (PWM) para la generación de ondas sinusoidales. Aunque esto produce una onda sinusoidal relativamente pura, el contenido de armónicas permanece, y puede realmente ser introducido por otros componentes físicos de computación o hardware en el inversor. La salida de energía del inversor no puede alcanzar el desempeño máximo con la reducción de las armónicas. Adicionalmente, puede ser necesario controlar y/o reducir las armónicas para cumplir con los estándares de interconexión para equipo conectado a la rejilla de energía eléctrica. Comúnmente son usados filtros en lo suministros del inversor que usan un PWM para cancelar la distorsión armónica. Eso significa agregar costos ineficientes en la transferencia de energía. Una alternativa a esos filtros es compensar la detección de armónicas generando una señal armónica inversa y aplicando ésta a PWM para cancelar la distorsión. Ese método requiere procesamiento de programas y sistemas de programación o software exhaustivo o componentes físicos de computación o hardware costosos adicionales. En esos sistemas tradicionales, el costo del equipo se eleva a medida que se incrementa el número de armónicas que necesiten control. Para reducir los costos y complejidad, ciertas armónicas son con frecuencia ignoradas, lo cual es contrario a los efectos deseados. .

La desviación de fase entre el voltaje de la rejilla y la corriente juega un papel significativo sobre la rejilla en la transferencia de "energía reactiva". Cuando ocurre la desviación de fase, las líneas de transmisión actúan como cargas inductivas, lo cual reduce el voltaje a lo largo de la línea. Este efecto sobre las líneas de transmisión conduce a apagones y extinciones. Está ¡dentro del mejor interés de las instalaciones reducir esa desviación de fase en cualquier lugar sobre la rejilla hasta un cierto grado. La práctica común mantiéne la desviación de fase en un factor de energía de aproximadamente 0.90 a 0.95 para evitar que ocurra el fenómeno de resonancia. La desviación de fase es introducida por cargas inductivas aunque éstas son comúnmente suministradas por generadores de energía grandes a muchos kilómetros de distancia. Esta desviación de fase ; puede ser desviada más localmente por compensadores capacitivos estáticos, pero eso es costoso.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS La siguiente descripción incluye la discusión de figuras que tienen ilustraciones dadas a manera de ejemplo de implementaciones de modalidades de la invención. Debe comprenderse que las figuras son a manera de ejemplo, y no a modo de limitación. Como se usan aquí, deben comprenderse que las referencias a una o más "modalidades" describen un elemento, estructura o característica particular incluida en al menos una implementación de la invención. De este modo, frases como "en una modalidad" o "en una modalidad alternativa" que aparezcan aquí describen varias modalidades o implementaciones de la invención, y no necesariamente todas se refieren a la misma modalidad. Sin embargo, ellas tampoco son necesariamente mutuamente excluyentes.

La Figura 1 es un diagrama de bloques de una modalidad de un sistema que controla la distorsión armónica con un subsistema de control de retroalimentación de programas y sistemas de programación o software acoplado a un controlador de formas de onda de componentes físicos de computación o hardware.

La Figura 2 es un diagrama de bloques de una modalidad de un sistema que controla la distorsión armónica.

La Figura 3 es un diagrama de bloques de una modalidad de un circuito de control interno de un sistema de control de retroalimentación anidado. ¡ La Figura 4 es un diagrama de flujo de una modalidad de un proceso para generar una señal de salida sobre la base de una señal de referencia idealizada.

A continuación se presentan descripciones de ciertos detalles e implementaciones, incluyendo una descripción de las figuras, las cuales pueden describir algunas o todas las modalidades descritas más adelante, así como discutir otras modalidades o implementaciones potenciales de los conceptos inventivos presentados aquí. Un panorama general de las modalidades de la invención se proporciona más adelante, seguido por una descripción detallada con referencia a los dibujos.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION Como se describe aquí, una salida es generada sobre la base de una salida idealizada, la cual proporciona control de distorsión armónica de una señal de salida para una señal de entrada dada. En una modalidad, el procesamiento por programas y sistemas de programación o software en conjunto con la generación y control de formas de onda de compdnentes físicos de computación o hardware, asegura la forma, proporción, y sincronización de una forma de onda de s.alida.

La forma de onda de salida se basa en la información de sincronización de entrada, incluyendo pero sin limitarse a la información de sincronización, fase y/o frecuencia, la forma instantánea de la forma de onda de salida real, y una forma de onda "ideal de referencia" representada por ' datos tabulares. Midiendo la salida real, y proporcionando correcciones a los mecanismos de control/generación, un sistema converge sobre una información de entrada espécifica dada de una forma de onda de salida arbitraria relacionada con la temporización, fase y otras características de frecuencia, la forma de onda de salida real, y una tabla específica que representa una forma de onda blanco ideal. Ese sistema puede ser usado para producir cualquier forma de onda eléctrica de salida arbitraria con distorsión armónica indeseable baja, así como una fase arbitraria con relación a datos tabulares de referencia que representan una forma de onda ideal. De este modo, tanto la distorsión armónica como la fase de la señal de salida pueden ser controladas.

Como se describe aquí, más que manejar el problema de "energía reactiva" a kilómetros de la carga, la potencia reactiva puede ser generada localmente, dando como resultado un método más barato para manejar el problema de "energía reactiva" que existe actualmente en los sistemas privados o conectados a rejillas. En una modalidad, un sistema de conversión de energía ligada a una rejilla proporciona una mezcla de energía activa y reactiva a demanda, dinámicamente, lo cual ahorra costos, y proporciona una rejilla de energía eléctrica más estable. En una modalidad, un sistema de conversión de energía cambia dinámicamente la desviación de fases entre su corriente de salida (localmente) y el voltaje de rejilla para proporcionar una mezcla de energía activa y reactiva a demanda.

Se hace referencia a la generación de energía reactiva localmente y a la desviación de fase de una forma de onda de salida con respecto a una forma de una onda periódica blanco puede ser comprendida para lograr un propósito similar. En una modalidad, el factor de energía es controlado localmente en una carga controlando la desviación de fase de la forma de onda de salida como orientada hacia una rejilla eléctrica. De este modo, mirando hacia la carga, el factor de energía puede ser mantenido en o muy cerca de "1" igualando la desviación de fase de forma de onda de salida con la de la carga. De este modo, la forma de onda de salida y la carga pueden estar fuera de fase con respecto a la rejilla eléctrica, "generando energía reactiva" efectiva localmente en la carga. La fase puede ser controlada igualando la forma de onda de salida con la forma de onda de salida deseada ideal, más que encontrar, filtrar o igualar la salida! de la rejilla y/o la carga. : Un proceso de control (por ejemplo, implementando via un proceso de programas y sistemas de programación o software de un microprocesador y otra forma de contrólador) recibe información acerca de la sincronización periódica deseada, especifica, de fase u otra información de frecuencia para una señal blanco o de sincronización. El proceso de control también muestrea la magnitud instantánea de la forma de onda de salida generada. La información de frecuencia y la magnitud instantánea pueden depender de las características de la carga. El proceso de control compara los j datos recibidos con puntos de referencia de una forma de onda ideal digitalizada de referencia (por ejemplo una forma de onda de referencia almacenada en forma tabular) , punto por punto, y compara datos de error, punto por punto. En una modalidad, la comparación y cálculo se efectúan en paralelo. La forma de onda ideal puede ser sincronizada exactamente con la; señal blanco o de sincronización, o puede tener una desviación de fase fija. Donde sea aplicada una desviación de fase, la desviación de fase puede ser fuertemente codificada o cambiada dinámicamente.

El sistema aplica los datos de error generados con un subsistema de control de retroalimentación apropiado (por ejemplo un controlador proporcional - integral - derivado (PID), el cual genera actualizaciones de señal). En una modalidad, los datos de error son punto a punto como con la señal de referencia, y pueden indicar cambiar o no hacer nada en un punto de salida particular. La suma de los datos de error puede ser referida como datos tabulares de actualización, los cuales son aplicados a un generador y/o controlador de forma de onda de componentes físicos de computación o hardware. El generador de formas de onda produce una forma de onda de salida que es más estrechamente igual a la forma de onda ideal referida. El sistema permite mejoras adaptables dinámicamente, ya sea al algoritmo de actualización o a la tabla de datos corregidos para cualquier forma de onda de referencia arbitraria. ' En una modalidad de conversión de energía, la fuente de energía es mostrada y controlada por el proceso de control a través de técnicas conocidas, como MPPT (seguimiento del punto de energía máximo) o Igualación de Impedancia Dinámica (por ejemplo, como se describe . en la solicitud de Patente Copendiente No. 11/774,562 presentada el 7 de Julio de 2007, titulada "EXTRACTOR DE ENERGÍA QUE DETECTA UN CAMBIO DE ENERGIA" y concedida al mismo cesionario corporativo) . El muestreo y control de la fuente de energía para la conversión de energía ayuda a minimizar la transferencia de energía por el convertidor de energía de entrada. : Como se' describió, el sistema puede hacer converger una señal de salida a una señal de referencia ideal sin análisis de o el conocimiento de la distorsión armónica específica. Sin embargo, en virtud de la convergencia1 de la i señal de salida y su forma de onda a una señal/forma de onda idealizada, el sistema reduce la distorsión armónica multiorden en la forma de onda de salida sin importar su desviación de fase a la de sincronización de entrada sin conocimiento de los niveles de energía relativos asociados con las frecuencia armónicas individuales. Desde una perspectiva, el control de distorsión armónica pue&e ser logrado con uno o más focos deliberados sobre la generación de la forma de onda de salida, sin importar la información acerca de las armónicas específicas de la forma de o¡nda de salida. De este modo, el enfoque sobre la generación ¡de una forma de onda de salida ideal más que enfocarse ' sobre armónicas particulares, reduce la complejidad del sistema de actualización de distorsión a la vez que reduce de manera más efectiva la distorsión. j Como se describe aquí, la forma de onda de 'salida puede hacerse converger sobre una forma de onda de sincronización o blanco de forma y alineación de fase arbitrarias. La forma de onda de salida puede ser unaj forma de onda de corriente o una forma de onda de voltaje. El I sistema genera una señal de salida, más que simplemente intentar modificar y/o filtrar una señal de entrada. D',e este modo, el sistema puede hacer converger la salida a la! forma de onda de sincronización (blanco) únicamente alimentando información relacionada con la sincronización, en fase y otras características de la forma de onda de sincronización. La señal de salida generada es comparada con la información de la forma de onda blanco ideal parta modificar la forma de onda de salida durante el tiempo de funcionamiento u operación activa del sistema. La comparación permite i actualizar valores para generar una nueva forma de onda de salida más cercana a la ideal de lo originalmente expresado sin la necesidad de analizar el contenido armónico ¡ de la forma de onda de salida. ¡ En una modalidad, la forma de onda blanco ideal es almacenada como una tabla de entradas de valores o de otro modo como un grupo de puntos de referencia. Las entradas de forma de onda (o puntos de referencia) pueden estar en cualquier longitud o formato, entero o no entero. Las entradas de forma de onda blanco ideales pueden ser generadas dinámicamente en el tiempo de funcionamiento, p ser i fuertemente codificadas o prerrecopiladas de cálculos I efectuados previamente. La generación dinámica o pregerenación de la forma de onda incluye calcular los valores de los puntos de referencia ideales sobre la base de una forma ideal de una forma de onda de salida deseada. Los valores pueden ser proporcionales a una forma de onda normalizada (por ejemplo, valor pico de "1") o puede ser calculada con un multiplicador (escalando la forma de onda hacia arriba o hacia abajo) . La forma de la forma de onda puede ser sinusoidal o no sinusoidal en la forma representada. La forma de onda ideal puede, por ejemplo, ser una onda sinusoidal, onda cuadrada, u otra forma de onda periódica .

En una modalidad, las entradas de la forma de onda pueden estar separadas uniformemente (ya sea en el dominio del tiempo o en el dominio de la frecuencia) , pero no necesariamente están separadas uniformemente. La información de sincronización podría ser incluida dentro del sistema para indicar cuando deberán ser tomadas muestras que corresponden a lo puntos de referencia de la forma de onda ideal. Las entradas del valor de forma de onda podrían avanzar hacia delante con el tiempo o retroceder en el tiempo o cualquier mezcla de los mismos. Las entradas pueden ser almacenadas en un formato o estado comprimido o no comprimido. En una modalidad, los datos pueden ser alterados durante el : tiempo de funcionamiento para efectuar un cambio en la forma; de la forma de onda ideal a otra forma de onda ideal (por ejemplo, diferente) .

El mecanismo de comparación dentro del sistema implementa un algoritmo de comparación, el cual puede ser cualquier algoritmo estándar o no estándar que compare dos números. La comparación puede implicar técnicas de muestreo, pero esas técnicas no necesariamente son requeridas. En una modalidad, la comparación es punto a punto. De manera alternativa, pueden ser muestreados y comparados ¡puntos múltiples, o el muestreo puede ser considerado de otro modo no punto a punto.

El proceso de control puede incluir un mecanismo de selección, el cual puede efectuar cualquier algoritmo de selección estándar o no estándar. Un ejemplo de algoritmo de selección es un controlador Proporcional - De Integración -Derivado (PID) . El algoritmo de selección en sí puede o no efectuar cálculos, y puede o no transformar datos del dominio del tiempo al dominio de la frecuencia o viceversa como parte del proceso de selección. En uno el mecanismo de selección selecciona datos punto a punto. De manera alternativa el mecanismo de selección puede seleccionar datos por grupo.

El sistema incluye componentes físicos de computación o hardware de salida que generan la forma de onda de salida. Los componentes físicos de computación o hardware de salida son accionados por un mecanismo de control que hace los componentes físicos de computación o hardware creen la forma de onda de salida. Los valores de la tabla actualizados pueden ser aplicados a los componentes físicos de computación o hardware de salida usando cualquier técnica estándar o no estándar para controlar la generación de la forma de onda de salida. En una modalidad, los componentes físicos de computación o hardware de salida son accionados con Modulación de ancho de Impulso (PWM) . Sin embargo, podrían ser usados otros mecanismo de control de energía variable, digitales. De manera alternativa, los mecanismos de control analógico o por fase podrían ser usados para controlar la salida .

Como se sugirió anteriormente, en una modalidad, la forma de onda de salida generada puede ser desviada en fase con respecto a la forma de onda de sincronización. Como se describe aquí, la sincronización o temporización podría ser ajustada por el controlador para controlar la generación de la forma de onda de salida en una desviación de fase con respecto a la forma de onda de sincronización. Esa desviación de fase puede ser efectuada dinámicamente sin incrementar la distorsión armónica en contraste con sistemas tradicionales que manipulan o filtran la salida.

La Figura 1 es un diagrama de bloques de una modalidad de un sistema que controla la distorsión armónica con un subsistema de control de retroalimentación de programas y sistemas de programación o software acoplado a un controlador de forma de onda de componentes físicos de computación o hardware. El sistema 100 incluye una fuente de energía 104, carga 106 y sistema de salida y control 102. La trayectoria de energía 110 representa la trayectoria' de la energía eléctrica de la fuente 104 a la carga 106, de acuerdo a lo controlado por el sistema de salida 102. ¡ El sistema de salida 102 incluye el convertidor de energía de entrada 120 para recibir la energía de entrada de la fuente 104 y convertir ésta a otra forma (por ejemplo, CD a CA) . El convertidor de energía de entrada 120 incluye componentes físicos de computación o hardware para recibir una señal de energía a convertir, y pueden incluir componentes de energía apropiados. En una modalidad, el convertidor de energía de entrada 120 implementa la i igualación de impedancia dinámica, lo cual permite que los dispositivos electrónicos de entrada transfieran la energía máxima desde la fuente 104. La igualación de impedancia dinámica incluye seguir constantemente un punto de energía i máximo así como controlar un acoplador de energía de entrada (por ejemplo, un transformador) para mantener tan plana como sea posible la pendiente de energía, (por ejemplo, pendiente de cero) . El convertidor de energía de entrada 120' puede I recibir señales de control o información del controlador 130, así como proporcionar alimentación para indicar la operación del convertidor. ! La alimentación anticipada de entrada 112 proporciona información (por ejemplo, valor de energía máximo, frecuencia que sea apropiada, u otra información para controlar los componentes físicos del convertidor de energía de entrada) acerca de la energía de la fuente al controlador 130. El controlador 130 controla el convertidor de energía de entrada 120 sobre la base de la información alimentada acerca de la energía de entrada. El controlador 130 representa cualquier tipo de controlador de proceso que pueda ser incluido en el sistema de salida 102. El controlador 130 puede ser o incluir cualquier tipo de microcontrolador, procesador de señales digitales (DSP), arreglo lógico, ¡u otra lógica de control. Adicionalmente, el controlador 130 puede incluir componentes de memoria o almacenamiento apropiado (por ejemplo, memoria de acceso aleatorio, memoria de solo lectura (ROM) , registros, y/o memoria instantánea) para almacenar códigos o valores generados u obtenidos durante la operación en el tiempo de proceso o precalculados.

El controlador 130 controla el generador de' forma de onda programable 140 para generar la forma de onda de salida deseada. El generador 140 también se encuentra sobre la trayectoria de energía 110 y recibe energía de entrada del convertidor de energía 120 hacia la salida. Aunque la energía puede ser transferida, esta no necesariamente sale con la misma forma de onda que se recibió. Por ejemplo, una señal de CD puede salir como una señal sinusoidal, como se muestra en el ejemplo de la Figura 1. Otras conversiones de energía pueden ser efectuadas de manera similar como se muestra y describe. En una modalidad, el generador 140 incluye un P M para generar la forma de onda de salida 108. El generador 140 recibe señales de control e información del controlador 130 y puede proporcionar información de estado u operaciones o retroalimentación al controlador 130. La forma de onda de salida puede ser de corriente o voltaje.

El sistema de salida 102 puede incorporar información de sincronización, en fase u otra información de frecuencia especifica, para la generación de la forma de onda de salida 108. Esa información de sincronización, en ¡fase u otra información de frecuencia puede ser referida como "entrada de sincronización de carga". En una modalidad, esos datos de sincronización de entrada arriban de la información de carga en tiempo real, caso en el cual puede ser referida como "entrada de sincronización de carga". La entrada de ¡ sincronización de carga o los datos de sincronización de carga indican la información necesaria para determinar la señal de sincronización discutida anteriormente.' Esa i información es indicada en el sistema de salida 102 como sincronización de salida 114. En el sistema donde la ¡salida es anticipada (por ejemplo, conectando a una rejilla eléctrica) , puede ser esperada cierta información de vo!ltaje, sincronización u otra información (por ejemplo 120 V a ¡60 Hz) y una estimación inicial programada en o efectuada por el sistema al arranque. Sobre la base de los datos de sincronización de carga, puede ser ajustada la estimación inicial. i í El controlador 130 también mide la trayectoria de energía de salida 110 de retroalimentación 116/ para determinar la salida real generada por el generador 140. La salida real es comparada con una referencia ideal para determinar si está siendo generada la salida deseada. En una modalidad, la retroalimentación de salida 116 es una abstracción para representar la medición de salida por el controlador 130, y no incluye componentes separados en sí. En una modalidad, la retroalimentación de salida 116 incluye un mecanismo de muestreo u otro mecanismo de selección de datos para comparar la señal de referencia ideal. Si la retroalimentación 116 incluye componentes separadqs del controlador 130, esto puede ser controlado por el controlador 130 y recibir datos de comparación del controlador 130 y proporcionar información de error de retroalimentación. En una modalidad, puede comprenderse que la retroalimentación de salida 116 incluye al menos los componentes físicos de computación o hardware necesarios para que un proceso de control de retroalimentación se interconecte con las líneas de salida. Adicionalmente, la retroalimentación de salida 116 puede incluir otros componentes físicos de computación o hardware para efectuar mediciones, cálculos y/o efectuar el procesamiento .

Ambas de la sincronización de salida 114 y retroalimentación de salida 116 pueden ser considerados ciclos de retroalimentación. Deberá comprenderse que la sincronización de salida 114 y la retroalimentación de ¡ salida 116 no son misma cosa, y sirven para diferentes propósitos. La sincronización de salida 114 indica a que deberá parecerse la señal de referencia ideal, como en la taba de fdrma de onda de referencia 132. La retroalimentación de salida 116 indica como varía la salida real de la señal de referencia. La tabla de actualización 134 representa datos generados en respuesta a la retroalimentación de salida 116. En una modalidad, la sincronización de salida 114 se basa ¡ en la información de voltaje sobre la salida de la trayectoria de i energía 110, mientras que la retroalimentación de salida 116 se basa en la corriente de salida generada en la salida de la i trayectoria de energía 110. ' Sobre la base de la sincronización de salida ¡114 (o sobre loa base de la estimación inicial en la sincronización de salida), el sistema de salida 102 almacena y/o genera la tabla de forma de onda de referencia 132, la cual representa una forma ideal de la forma de onda de salida deseada que i será generada por el generador 140. La tabla de forma de onda de referencia 132 puede ser almacenada como una tabla ¡u otro conjunto de puntos (o puntos de referencia) que reflejen a lo que la forma de onda de salida "deberá" parecerse. Aunque una i forma de onda sinusoidal es representada, puede sen usada cualquier forma de onda periódica. La tabla de forma de onda de referencia 132 puede ser referida alternativamente como una fuente de forma de onda de referencia.

Sobre la base de la retroalimentación de salida 116, el sistema de salida 102 genera la tabla de actualización 134. La tabla de actualización 134 incluye entradas o puntos para indicar como modificar la operación del generador 140 para proporcionar una salida que sea estrechamente más similar a la forma de onda de la tabla de forma de onda de referencia 132. Aunque indicada como una tabla, la tabla de actualización 134 puede ser una tabla almacenada que sea modificada en ciertos intervalos (por ejemplo, cada entrada es actualizada según sea necesario para reflejar datos de error medidos) o puede ser generada nuevamente en cada intervalo de actualización. La tabla de actualización 134 puede ser referida alternativamente como una fuente de datos de actualización, las "actualizaciones" pueden ser modificaciones de valores viejos, de reemplazo de valores, o pueden ser almacenadas en diferentes lugares dentro de una memoria a la que tenga acceso el controlador 130. En una modalidad, cada valor de la tabla de actualización 134 indica un "ascenso" o "descenso" o sin cambio por cada uno de un conjunto de puntos. Esos valores son aplicados a los componentes físicos de computación o hardware que controlan la salida del generador 140 para' hacer que la señal de salida converja sobre la forma de onda ideal deseada .

Desde una perspectiva, el sistema de salida 102 puede ser visto como si tuviera cinco característica o componentes. Aunque esas características son descritas' en la Figura 1 vía ciertos diagramas de bloques, deberá comprenderse que pueden ser usadas diferentes configuraciones y una variedad de componentes diferentes para implementar una o más de esas características. Para propósitos de discusión, y no a manera de limitación, esas características son descritas en lo siguiente con referencias , como "característica 1", "Característica 2" y así sucesivamente. Deberá comprenderse que una convención es meramente abreviar para referirse a la materia objeto de la característica o componente descrito, y no necesariamente indica nada con respecto al orden o significado.

La característica 1 puede incluir medios para incorporar información de sincronización, en fase ú otra información de frecuencia. Los medios incluyen componentes físicos de computación o hardware y/o programas y sistemas de programación o software para generar y recibir los datos de sincronización de entrada o entrada de sincronización de carga referida anteriormente, la cual se basa en la sincronización de salida 114. La característica 2 incl,uye la tabla de forma de onda de referencia 132, la cual puede incluir la tabla de datos o una ecuación dentro de programas y sistemas de programación o software que representa la, forma ideal de la forma de onda de salida 108. La característica 3 incluye el controlador 130, el cual puede ser o incluir un algoritmo de programas y sistemas de programación o software que compare la forma de onda de salida real generada por el generador 140 con la representación tabular ideal cómo la representada por la tabla de forma de onda de referencia 132. La característica 4 incluye un algoritmo dentro del controlador 130 que calcula o selecciona y genera de otro modo datos de actualización representados por la tabla de actualización 134. La característica 5 incluye el generador 140 que usa los datos de actualización de la tabla de actualización 134 para generar la forma de onda de salida 108 de la forma, proporción, sincronización y fase deseadas.

Con respecto a la característica 1, la información de sincronización, en fase, y otra información de frecuencia específica, proporciona información de sincronización al algoritmo de comparación y actualización en el controlador 130. La información pude entrar por medio de una 'tabla, ecuación, muestreo de señales verificadas por componentes físicos de verificación o hardware en tiempo real, u otra fuente .

Con respecto a la característica 2, los dat s que representan la forma de onda de referencia, pueden ser de cualquier longitud y de cualquier formato, entero o no entero, si está dentro de una tabla. Esa tabla puede ser generada dinámicamente en el tiempo de ejecución o funcionamiento o ser fuertemente codificada al momento de la recopilación. La forma ideal de la forma de onda representada puede ser sinusoidal o no sinusoidal. La forma de onda puede representada por valores de datos separados uniformemente en el dominio del tiempo o no separados uniformemente,; hacia delante en el tiempo o hacia atrás en el tiempo o cualquier mezcla de los mismos. La forma de onda podría ser representada alternativamente por valores de datos ' en el dominio de la frecuencia, y organizada en cualquier forma.

Los datos pueden ser comprimidos y no comprimidos. Los datos puede ser representados por una ecuación más que ser ¡puntos de referencia de datos calculados, o parte por una ecuáción y parte por una tabla. En una modalidad, los puntos de referencia almacenados en una tabla son resultados calculados de una ecuación. Los datos pueden ser alterados durante el procesamiento en el punto de ejecución para cambiar la forma de la forma de onda ideal a una forma ideal diferente. Los valores en la tabla de forma de onda de referencia 132 ¡pueden ser modificados y reemplazados con diferentes valores si se alteran en el tiempo de ejecución o funcionamiento. Los datos pueden ser alineados para estar en fase exacta con la forma de onda de entrada o pueden estar desviados en fase.

Con respecto a la Característica 3, el controlador 130 puede incluir cualquier algoritmo de comparación tradicional o estándar. Un algoritmo de control compara valores de datos que representan la forma de onda de salida, muestreada por componentes físicos de computación o hardware, y transformada en valores de datos por los programas y sistemas de programación o software a través de técnicas de muestreo estándar y no estándar. En una modalidad, el controlador compara los puntos de referencia ideales de la tabla o cálculos de la ecuación con la información de sincronización, punto por punto, y genera datos de i error, punto por punto. En una modalidad, el controlador; puede procesar puntos múltiples a la vez en lugar de punto por punto.

Con respecto a la característica 4, el controlador 130 incluye un algoritmo de selección el cual crea o genera nuevos datos usando cualquier técnica estándar o no estándar.

I En una modalidad, el algoritmo de selección implica efectuar i cálculos. De manera alternativa, el algoritmo de selección puede simplemente seleccionar datos sin efectuar el procesamiento o efectuar cálculos. El algoritmo de selección puede reemplazar valores de datos en una tabla de puntos de referencia, o dejar los valores de datos en la tabla prefiriendo el uso de otra área de almacenamiento. El algoritmo de selección puede transformar los datos del dominio del tiempo al dominio de la frecuencia y viceversa como parte del proceso de selección. El algoritmo proporciona un mecanismo de actualización de error (por ejemplo, algoritmo) dado que identifica valores de datos que corregirían la forma de onda de salida cuando se aplique. De este modo, la forma de onda de salida después de la aplicación de los valores de datos se parece más a la forma de onda ideal preferida.

Con respecto a la característica 5, los nuevos valores de datos representados por la tabla de actualización 134, aplicados a los componentes físicos de computación o hardware en el generador 140 a través de procesos estándar para controlar la generación de la forma de onda de salida. En una modalidad, los nuevos valores de datos son aplicados vía un mecanismo PWM o cualquier otro mecanismo que transforme valores de datos discretos en una forma de 'salida analógica.

La Figura 2 es un diagrama de bloques de una modalidad de un sistema que controla la distorsión armónica. En una modalidad, el sistema 200 de la Figura 2 es un ejemplo de un sistema de conversión de energía conectado o ligado a una rejilla que implementa el sistema 100 de la Figura 1. De este modo, la entrada 202 puede corresponder a la energía de entrada de la fuente 102, y la salida 250 puede corresponder a la salida en la carga 106. En una modalidad, el sistema 200 controla la distorsión armónica de la señal de corriente de salida y la desviación de pase entre el voltaje de rejilla y la señal de corriente de salida de una fuente fotovoltaica solar u otra ligada a la rejilla, un sistema de conversión de energía de CD a CA.

El sistema 200 invierte la energía CD de entrada 202 en energía de CA de salida en la salida 250. En una modalidad, el voltaje y corriente en la salida 250 son ambos ondas sinusoidales de 60 Hz ideales, no distorsionados por armónicas espurias, donde la corriente transcurre o conduce al voltaje por una desviación de fase. Esa implementación puede ser empleada en un sistema ligado a una rejilla, donde el voltaje de salida es establecido firmemente por la conexión de la rejilla en la salida 250, pero la corriente no. Las regulaciones UL 1247 requieren que la corrienté sea reducida en la distorsión armónica. Como se ilustra, el sistema 200 proporciona al menos la formación de una forma de onda sinusoidal ideal, desviada en fase del voltaje fijo de la rejilla, aún distorsionada en aspecto. ¡ En una modalidad, las operaciones del sistema 200 pueden ser separadas como tres elementos. El primero es establecer una tabla de valores de forma de onda de corriente ideal para la forma de onda deseada con un ángulo de desviación de fase deseado sin distorsión. Aunque descritas de manera más específicas para las formas de onda de corriente de salida y las formas de onda de corriente ideales, deberá comprenderse que esas no son ejemplo limitante, y la discusión con respecto al sistema 200 ¡podría i ser aplicada también para controlar las formas de onda del voltaje de salida, con modificaciones que serán comprendidas por aquellos expertos en la técnica. Lo segundo es comparar una señal de salida real generada por un generador de forma de onda con la forma de onda ideal. Lo tercero es generar, con la información de sincronización de entrada y la información de error, con la tabla de actualización de valores que permita que el generador de forma de onda corrija la forma de onda de salida real. La operación mejora iterativamente la forma de onda de salida tendiendo hacia la forma de onda ideal (por ejemplo, onda sinusoidal) . Qe este modo, el resultado de la operación coloca una forma de onda de corriente de 60 Hz pura en fase con, conduciendo, o retardando la forma de onda de voltaje de la rejilla.

La trayectoria de flujo a través de la energía de la red eléctrica en una modalidad ocurre como sigue: la entrada 202 es la energía de entrada de CD. El generador de P M 230 acciona el convertidor de CD a CA 242 usando una tabla de valores actualizados (actualización de entrada de la tabla de PWM 280) . En una modalidad, la tabla de actualización 280 corresponde a la tabla 140 de la Figura 1. La energía de CD de entrada 202 pasa al convertidor dé CD a CA 242 de los componentes físicos del inversor 240, y no abandona como una forma de onda de corriente de CA de salida 250. El detector de la forma de onda de corriente 244 detecta la forma de onda de corriente en la salida 250. La forma de onda de entrada es ilustrada en el generador de PWM 230 como una onda sinusoidal perfecta, y almacenada en el detector de forma de onda de corriente 242. La cantidad de distorsión puede ser exagerada, pero ilustra que la forma de onda de salida puede inicialmente no verse muy similar a la forma de onda ideal deseada. Sin embargo, la forma de onda converge a través de la retroalimentación . Los componentes físicos del inversor 240 también incluyen el detector de forma de onda de voltaje 256, el cual genera información de sincronización 248, el cual corresponde a la información de sincronización de salida de la Figura 1.

El flujo del bucle de control que detecta e implementa la retroalimentación ocurre como sigue: la información acerca de la energía de entrada de CD 204 y la información de desviación de fase de entrada 206 refina una forma de onda ideal de referencia 210. La forma de onda ideal de referencia, como se discutió anteriormente, puede ser almacenada como una tabla. En una modalidad, simultáneamente la salida del generador de PWM 230 es detectado por el pico 222 y se le permite escalar la tabla ideal en el control de nivel de forma de onda de referencia 224. La salida del control de nivel 224 es la forma de onda ideal instantánea deseada. La forma de onda de referencia del control del nivel de forma de onda de referencia 224 y la salida real es i recibida en el controlador PID (proporcional - integral -derivada) 260. : El controlador PID 260 incluye el detector de error de la tabla de PWM 262, el cual recibe la forma de onda de referencia escalada y la forma de onda de salida re|al. El error se convierte en la entrada de error para el bloque de error proporcional 264, el bloque de error integral 266, y el bloque de error derivado 268. La suma de las señales dé error y la suma de errores de la tabla PWM, la cual proporciona al controlador PID la salida hacia la actualización de entrada i de la tabla de PWM 280. Esos valores de la tabla actualizados son retroalimentados al generador de PWM 230 y controlan el generador para ajusfar la salida de los componentes físicos del inversor 240, para hacer converger la señal de salida a la forma de onda de referencia 210. i La Figura 3 es un diagrama de bloques de una modalidad de un bucle de control interno de un sistema de control de retroalimentación anidado. El control de forma de onda de referencia 300 es un controlador de un sistema! igual a la rejilla. El control de la forma de onda de referencia 300 incluye el bucle de control interno 310 de un sistema de I control de retroalimentación anidado. Los bucles anidadlos son interdependientes . Es decir, que la función de un bucle de i control afecta una señal que es usada como una entrada al ¡ ¡ j otro bucle de control. El otro bucle de control corrige la distorsión armónica transitoria y la forma de onda de salida como se describió anteriormente. El bucle de control interno 310 está completamente anidado dentro del bucle de control externo. El bucle de control interno 310 recibe como información de entrada valores relacionados para los ; cuales el bucle de control interno 310 proporciona retroalimentación .

Dentro del bucle de control interno 310, la información de energía de entrada 302 es recibida y combinada con el ajuste del pico de la tabla de señal de error 352. Como se usa aquí, "combinar" se refiere a efectuar una o más operaciones con o bajadas en las entradas, y no debe comprenderse como limitada a la adición o funciones de acumulación. La combinación selectiva de la información de i energía de entrada 302 y el ajuste del pico de la tabla 352 genera el control de ganancia de referencia 354, el cual establece y ajusta la ganancia de forma de onda de referencia 304 en la ganancia de forma de onda de referencia 360 para ajustar dinámicamente la salida del inversor para ajustar las condiciones de operación actuales que incluyen la energía de entrada y características de rejilla local.

En una modalidad, el control de forma de onda de referencia 300 ajusta la forma de onda de referencia como sigue: la última tabla de generación de onda sinusoidalj o más actual 308 es examinada y el valor de la tabla es extraído por el detector de pico 320. El valor del pico real ;332 es comparado con un valor pico blanco u objetivo 334, generando el valor del error pico 336. El valor del pico blanco 334 puede ser fuertemente codificado sobre la base de características típicas de los componentes físicos de computación o hardware, o puede ser determinado en tiempo real. La señal de error es acondicionada por el control de PID o controlador 340 para diseñar la respuesta de frecuencia de bucle de control interno 310 para evitar que interactúe de manera apropiada con la respuesta del bucle de control externo. ¡ La salida de control de PID 340 es la señal de ajuste del pico de la tabla 352, que se combina con la información de la energía de entrada 210 para determinar la señal de control de ganancia de la forma de onda de i referencias 354. Usando la señal de control de gananpia de referencia 354, la ganancia de la forma de onda de referencia 360 puede incrementar o reducir la amplitud de la forma de onda de referencia 304 para ajusfar la salida de la fórma de onda de referencia 306 para igualar exactamente lo que se requiere para las condiciones de operación del sistem'a para la conversión de energía. ¡ En una modalidad, la información de energía de entrada 302 es constante o se mueve muy lentamente en comparación con el bucle de control interno 310 (por ejemplo, aproximadamente 10 veces más lenta o más) . Cuando la información de la energía de entrada 302 se está moviendo lentamente, el bucle de control interno 310 afina la amplitud de la forma de onda de referencia 304 en tiempo real para asegurar que los valores de la tabla de PWM abarquen un intervalo específico de valores, incluyendo los valores mínimo y máximo específico. Contener los valores de la tabla de PWM dentro de un intervalo específico de valores mostraron la capacidad de un convertidor conectado o ligado! a la rejilla para proporcionar una energía de salida máxima manteniendo a la vez la resolución del control de la forma de onda máxima.

Tener bucles de control interdependientes podría dar como resultado inestabilidad del sistema, puesto que el error generado por uno puede propagarse y ser amplificado por i el otro en una forma espiral. Un método para ayudar a : lograr la estabilidad es efectuar la operación correctiva del bucle de control externo menos frecuentemente que la operación correctiva del bucle de control interno 310. De esa manera, el bucle de control interno 310 puede tener tiempo para estabilizarse con respecto a un valor dado de la salida de la forma de onda de referencia 306 antes de que el bucle externo opere para corregir el error de la distorsión armónica. En una modalidad, el bucle de control externo es efectuado a una frecuencia de 1 x en comparación con una frecuencia de 10 x para el bucle de control interno 310. El orden de la diferencia de magnitud en la frecuencia o ajuste permite una operación más estable. Deberá comprenderse qué 10 x es un ejemplo de un orden de magnitud, y la comparación de a frecuencia del desempeño puede ser de aproximadamente 10 o más.

La Figura 4 es un diagrama de flujo de una modalidad de un proceso para generar una señal de .salida sobre la base de una señal de referencia idealizada. Los diagramas de flujo como se ilustran aquí proporcionan ejemplos de secuencias de varias opciones de proceso. Aunque se muestran en una secuencia u orden particular, a menos que se especifique otra cosa, el orden de las acciones puede ser modificado. De este modo, las implementaciones ilustradas deberán ser comprendidas únicamente como un ejemplo, y el proceso para restablecer el canal seguro puede ser efectuado en un orden diferente, y algunas acciones pueden ser efectuadas en paralelo. Adicionalmente , una o más acciones pueden ser omitidas en varias modalidades de la invención; de este modo, no todas las acciones son referidas en cada implementación¡. Son posibles otros procesos de flujo.

Un sistema convertidor de energía recibe energía 402. El sistema convierte la energía recibida a una forma diferente, o actúa como un refuerzo para limpiar la señal de la energía de entrada y coloca una señal limpia de regreso en la rejilla. El generador de puntos de referencia obtiene información de la energía de entrada, 404. Como se discute con respecto a la Figura 4, varios elementos de procesamiento pueden ser descritos como componentes separados del sistema, como el generador de puntos de referencia. Esos elementos pueden ser componentes separados, o todas las partes de un controlador del sistema primario, de acuerdo con lo que se describe en ciertas modalidades anteriormente. El sistema puede incluir una lógica que muestre la energía de entrada y haga ciertos cálculos para generar la información que es entonces enviada a los generadores de señales. El generador de puntos de referencia genera un grupo de puntos de referencia que representan una forma de onda de referencia (salida ideal) 406. La forma de onda de referencia es aquélla mejor posible (o salida ideal) que desvía el sistema.

En una modalidad, el generador de puntos de referencia almacena los puntos de referencia de la forma de onda en una tabla para su uso posterior. De manera alternativa, los puntos de referencia pueden ser calculados de un algoritmo que implemente una ecuación. El generador de puntos de referencia puede ocasionalmente actualizar los puntos de referencia, ya sea en una forma programada (por ejemplo, sobre la base de un periodo de tiempo), ¦ o en respuesta a la detección de una diferencia en la señal de entrada. ¡ El generador de la forma de onda de · salida base genera una forma de onda de salida 410. En una modalidad, el sistema incluye un circuito de muestreo para muestrear la forma de onda de salida, 412. El muestreador envía la muestra de la forma de onda de salida al sisterfia de retroalimentación . El sistema de retroalimentación obtiene un punto de referencia de la forma de onda de referencia correspondiente, 414, que indica cual deberá ser el válor de I la muestra. El sistema de retroalimentación compara la muestra de la forma de onda de salida con el puntó de referencia de la forma de onda de referencia, 416, y !genera una señal de control de corrección basada en una diferencia entre la muestra de la forma de onda de salida y el pu'nto de referencia de la forma de onda de referencia 418. ¡ El controlador del sistema ajusta la operación de un generador de forma de onda de salida base sobre la base de la recepción de la señal de control de corrección. Dé este modo, en respuesta a la recepción de la señal de control de corrección, el sistema ajusta la operación de los compo¡nentes físicos de computación o hardware de salida, 420. En una modalidad, la generación y muestreo de la forma de onda de salida y la corrección de error posterior pueden ser consideradas como una operación continua. Es decir, que la operación continuará mientras el sistema esté en operación. Ocasionalmente, el sistema puede ajustar la forma de onda de referencia. De este modo el sistema puede determinar si repite el cálculo de la forma de onda de referencia, 422. Si el sistema no determina repetir el cálculo 424, el sistema continuará para efectuar el "bucle interno de ajuste", de la forma de onda de salida en comparación con la forma de onda de referencia. Si el sistema determina repetido el cálculo, 424, el generador de puntos de referencia actualiza su información acerca de la señal de la energía de entrada, repite el cálculo de la forma de onda de referencia/ y el sistema compara la señal de salida con la forma de onda de referencia actualizada.

Varias operaciones o funciones son descritas aquí, las cuales pueden ser descritas o definidas como código, instrucciones, configuración ylo datos de programas y sistemas de programación o software. El contenido puede ser directamente ejecutable (forma de "objeto" o "ejecutable") código fuente, o código de diferencia (código "delta" o "parche") . El contenido de los programas y sistemas de programación o software de las modalidades descritas aquí puede ser proporcionado vía un artículo de fabricación |con el contenido almacenado en el, o vía un método de operación de una interfaz de comunicación para enviar datos vía la interfaz de comunicación. Un medio legible por una máquina puede hacer que una máquina efectúe las funciones y operaciones descritas, e incluye cualquier mecanismo que proporcione (por ejemplo, almacén (por ejemplo, un medio legible por una computadora) y/o transmite (por ejemplo, un medio de comunicación) ) información de una forma accesible por una imagen (por ejemplo, dispositivo de cómputo, sistema electrónico, etc.) como medios registrables/no registrables (por ejemplo, memoria de solo lectura (ROM) , memoria de acceso aleatorio (RAM) , medios de almacenamiento de: disco magnético, medios de almacenamiento óptico, dispositivos de memoria instantáneo, etc.). Una interfaz de comunicación incluye cualquier mecanismo que se interconecté con cualquiera de un medio alámbrico, inalámbrico, óptico, etc. para comunicarse con otro dispositivo, como una interfaz de canal de memoria, una interfaz de canal de procesador, una conexión de internet, un controlador de disco, etc. La interfaz de comunicación puede ser configurada proporcionando parámetros de configuración y/o enviando señales para preparar la interfaz de comunicación para proporcionar una señal de datos que describa el contenido de los programas y sistemas de programación o software. Para tener este acceso a la interfaz de comunicación vía una o más órdenes o señales enviadas a la interfaz de comunicación.

Varios componentes descritos aquí pueden ser medios para efectuar las operaciones o funciones descritas. Cada componente descrito aquí incluye programas y sistemas de programación o software, componentes físicos de computación o hardware, o una combinación de esos. Los componentes pueden ser implementados como módulos de programas y sistemas de programación o software, módulos de componentes físicos de computación o hardware, componentes físicos de computación o hardware para propósitos especiales, por ejemplo, componentes físicos de computación o hardware específicos de la aplicación, circuitos integrados específicos ¡de la aplicación (ASIC) , procesadores de señales digitales ', (DSP) , etc.), controladores incluidos, circuitos cableados, etc.

Además de lo descrito aquí, pueden ser hechas varias modificaciones a las modalidades e implementaciónes de la invención descritas sin apartarse de su alcance. Por lo tanto, las ilustraciones y ejemplos de la presente deberán constituirse en ilustrativas y no restrictivas. El alcance de la invención será medido únicamente con la referencia' a las siguientes reivindicaciones. : Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro, de la presente descripción de la invención.

Claims (15)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Un método, caracterizado porque comprender recibir información de forma y fase características acerca de una forma de onda periódica blanco; generar una forma de onda de salida con componentes físicos de computación o hardware de salida; muestrear la forma de onda de salida; ; comparar la forma de onda de salida con una forma de onda de salida de referencia correspondiente, representando la forma de onda de salida de referencia una versión ideal de la forma de onda periódica blanco sobre la base de la información de forma y fase características recibida; generar una señal de retroalimentación sobré la base de la comparación de la forma de onda de salida y la forma de onda de salida de referencia; y i ajustar una operación de los componentes físicos de computación o hardware de salida al momento de la ejecución sobre la base de la señal de retroalimentación, donde el ajuste de la operación de los componentes físicos de computación o hardware de salida hace converger la forma de onda de salida hacia la forma de onda de salida y fase de referencia .

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la forma de onda de salida y la forma de onda de salida de referencia comprenden una forma de onda de corriente de salida y una forma de onda de corriénte de salida de referencia, respectivamente. 1

3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la generación de la forma de onda de salida comprende: generar la forma de onda de salida sobre la base de una forma de onda base modulada por ancho de impulso, la forma de onda base modulada por el ancho de impulso creada de entradas en una tabla moduladora de ancho de impulso (PWM) .

4. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el ajuste de la operación de los componentes físicos de computación o hardware de salida comprende además: ajustar dinámicamente una o más entradas en la tabla de PWM durante el tiempo de ejecución sobre la base de la señal de retroalimentación generada.

5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el muestreo de la forma de onda de salida y la comparación de la forma de onda de salida con la forma de onda de salida de referencia comprende: muestrear y comparar punto a punto entre las dos formas de onda.

6. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la comparación de la forma de onda de salida con la forma de onda de salida de referencia comprende : precalcular un conjunto de puntos de muestra ideales que representan la forma de onda de salida de referencia antes de muestrear la forma de onda de salida; y almacenar los puntos de muestra precalculados .

7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la comparación de la forma de onda de salida con la forma de onda de salida de referencia comprende: comparar un punto de muestra de la forma de onda de salida con un punto de referencia correspondiente con un controlador de PID (proporcional - integral - derivada) .

8. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el ajuste de la operación de los componentes físicos de computación o hardware de salida comprende además: ajustar la operación de los componentes físicos de computación o hardware de salida para reducir la distorsión I armónica en la forma de onda de salida sin efectuar un análisis de distorsión armónica específico. !

9. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además: ajustar dinámicamente las entradas en una tabla de forma de onda de, referencia durante el tiempo de ejecución para ajustar dinámicamente la forma de onda de salida de referencia.

10. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además: desviar la forma de onda de salida dinámicamente en fase con respecto a la forma de onda periódica blanco sin incrementar la distorsión armónica. !

11. Un sistema de conversión de energía, caracterizado porque comprende: una forma de onda de referencia que representa una versión ideal de una forma de onda periódica blanco, la forma de onda de referencia generada sobre la base de la forma y característica recibida y la información de fase de la forma de onda periódica blanco; componentes físicos de computación o hardware de salida para generar una forma de onda de salida; un bucle de retroalimentación para medir la; forma de onda de salida; y un controlador para comparar las mediciones , de la forma de onda de salida con la forma de onda de referencia y generar una señal de retroalimentación sobre la base de la comparación; donde los componentes físicos de computación o hardware de salida son para ajustar una operación sobre la base de la señal de retroalimentación, donde para ajustar la operación de los componentes físicos de computación o hardware de salida hace converger la forma de onda de salida hacia la forma de onda en fase de referencia.

12. El sistema de conversión de energía de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la forma de onda de salida y la forma de onda de referencia comprenden una forma de onda de corriente de salida' y una forma de onda de corriente de salida de referencia, respectivamente. !

13. El sistema de conversión de energía de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el controlador es para comparar las mediciones de forma de onda de salida punto a punto con puntos de referencia que representan la forma de onda de referencia.

14. El sistema de conversión de energía de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado ¡porque comprende además: el controlador para ajustar dinámicamente las entradas en una tabla de forma de onda de referencia que representa la forma de onda de referencia durante el tiempo de ejecución para ajustar dinámicamente la forma de onda de referencia.

15. El sistema de conversión de energía de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque comprende además : los componentes físicos de computación o hardware de salida para desviar la forma de onda de salida dinámicamente en fase con respecto a la forma de onda periódica blanco sin incrementar la distorsión armónica.