SST තාක්ෂණය: ශක්ති නිර්මාණය පිටුපස්පොත පරිගණනය යැයින් යෙදීම පවා පහරදීම පිළිබඳ සම්පූර්ණ පිළිබඳ පරික්ෂණය

I. විමර්ෂන පැතුර

විදුලි පද්ධතේ නවීකරණයට අවශ්යතා

උර්ජා නිර්මාණයේ වෙනස්වීම් විදුලි පද්ධත වලට වඩා හොඳ අවශ්යතා කිරීමට පිහිටුවේ. පැරණි විදුලි පද්ධත නව පාර්ශවීය විදුලි පද්ධත ට පරිවර්තනය වෙමින් පවතී, එවැනි පද්ධත යුගලය අතර මූලික වෙනස්කම් පහත පරිදි පිළිබඳව පිළිබඳ කර ඇත:

II. අඩුවැල් තත්ත්වයේ පරිවර්තක (SST) වල මූලික යෙදුම් අවස්ථා

නව බලශක්ති පද්ධතියේ පසුබිම තුළ, ක්‍රියාකාරී සහාය, ජාල ඒකාබද්ධ නියාමනය, ලේසියෙන් අතර-සම්බන්ධ කළ හැකි උපාංග, සහ සැපයුම්-අවශ්‍යතා අන්තර්ක්‍රියාව යනු කාල-ස්ථානික ශක්ති අනුපූරක සඳහා ප්‍රධාන අවශ්‍යතා වී ඇත. SST උපාංග ජනනය, සැපයුම, බෙදාහැරීම සහ භාවිතය යන සියලු අදියර පුරා ඇතුළු වී ඇති අතර, පහත දැක්වෙන්නේ නිශ්චිත යෙදුම් වේ:

• ජනන පැත්ත: වාතය, සූර්ය හා ගබඩා කිරීම ඒකාබද්ධ කිරීම සඳහා කෙලින්ම සම්බන්ධ කළ හැකි ජාල පරිවර්තක, ජාල සෑදීමේ උපාංග, මධ්‍යම වෝල්ටීයතා DC පරිවර්තක.

• සැපයුම් පැත්ත: මධ්‍යම හා ඉහළ වෝල්ටීයතා DC විස්තරණ පරිවර්තක, ලේසියෙන් අතර-සම්බන්ධ කළ හැකි DC උපාංග.

• විස්තරණ පැත්ත: මධ්‍යම හා අඩු වෝල්ටීයතා ලේසියෙන් අතර-සම්බන්ධ කළ හැකි ඒකක, ලේසියෙන් අතර-සම්බන්ධ කළ හැකි බෙදාහැරීමේ බල ඉලෙක්ට්‍රොනික පරිවර්තක (PET), විදුලි ප්‍රවාහනය සඳහා DC පරිවර්තක.

• භාවිත පැත්ත: හයිඩ්‍රජන්/ඇලුමිනියම් නිෂ්පාදනය සඳහා DC බල සැපයුම්, කෙලින්ම සම්බන්ධ කළ හැකි ආරෝපණ පද්ධති, කෙලින්ම සම්බන්ධ කළ හැකි දත්ත මධ්‍යස්ථාන බල ප්‍රභව.

(1) දුම්රිය ගමන් ගැටීම — 25kV ගමන් ගැටීමේ PETT

SST පදනම් කරගත් පරිවර්තක පද්ධති යනු ඊළඟ පරම්පරාවේ බල ජාල ගොඩනැගීම සඳහා මූලික උපාංග වේ.

ප්‍රධාන තාක්ෂණික ප්‍රගතියන්:

• ඉහළ විභේදනය සහිත ඉහළ සංඛ්‍යාත ස්ථාන පරිවර්තනය සහ ඉහළ බලය සහිත ඉහළ සංඛ්‍යාත පරිවර්තක තාක්ෂණයන්

• ඉහළ වෝල්ටීයතා (AC25kV කෙලින්ම සම්බන්ධ කිරීම) සහ සම්පීඩිත සැලසුම තුළ ඉහළ විභේදන තාක්ෂණය (ධාරාරහිත වෝල්ටීයතාව: 85kV/1min)

• ශක්තිමත් ආඝාත සහ කම්පන පරිසර සමඟ අනුගුණ වීම, කාර්යක්ෂම අවස්ථා වෙනස් කිරීමේ සිසිරීම

• ඉහළ සංඛ්‍යාත, ඉහළ කාර්යක්ෂම පරිවර්තන ස්ථාන සහ ධාවන තාක්ෂණ, සුමට ස්විච් සහිත ඉහළ සංඛ්‍යාත මොඩියුලේෂන් පාලනය

යෙදුම් ප්‍රතිඵල:

• 2020 දී 140 km/h EMU රථයක ස්ථාපනය කර පරීක්ෂා කරන ලද්දේ DC1800V ප්‍රතිදානය සමඟ

• නාමික කාර්යක්ෂමතාව 96.7% (වත්මන් පද්ධති වලට වඩා 2% කින් ඉහළ), බල ඝනත්වය 20% කින් වැඩි වීම

• සම්පූර්ණයෙන් පාලනය කළ හැකි ජාල පැත්ත ක්‍රියාකාරී පෙරහරක, ප්‍රතිචාරක බලය සංහිරුතිය, ශුන්‍ය චුම්භක ආරම්භක ධාරාවක් සහ ස්ථායී නැතිවීම් නැත

• ලොව ප්‍රථම 25kV-SST නිෂ්පාදනය රථයට අමුණා ගත් ගතික පරීක්ෂණය සාක්ෂාත් කර ගත්තේය

(2) නගර දුම්රිය බල සැපයුම — මෙට්‍රෝ පද්ධති සඳහා බහු-ද්වාර ශක්ති මාර්ගකරු

මූලික සැලසුම:
ගමන් ගැටීමේ බලය, අතුරු බලය, ශක්ති ගබඩාව සහ PV ඒකාබද්ධ කිරීම සඳහා සහාය වන ස්වාධීන ස්වභාවයේ සිව් ද්වාර සැකිල්ල.

ප්‍රධාන තාක්ෂණයන්:

• IGBT මත පදනම් වූ දෙ-අංශ සම්පූර්ණ සේතු LLC පරිපථ ස්ථානය

• DC සමාන්තර-ශ්‍රේණිගත සැකිල්ල සහිත SiC මත පදනම් වූ DAB පරිපථ ස්ථානය

• බල උපාංග සඳහා මෘදු-ස්විච් තාක්ෂණය (ශාඛා කාර්යක්ෂමතාව ≥98.5%)

• AC ජාලයට සම්බන්ධ වූ බෙදාගත් 12-පල්ස් පරිවර්තක, ඩයෝඩ් ප්‍රතිනිර්මාණක

  PV ජනනය සහ බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ උච්ච කප්පාදු කැපීමේ අර්බුදය හරහා විදුලි පිරිවැය අඩු කරයි

• ස්ථානයේ ධාරිතාව ඉල්ලීම අඩු කරයි, ජාලයට ඇති බලපෑම මැදිරිකාරක්‍රමයක් වශයෙන් ක්‍රියා කරයි, හොඳ ව්‍යාප්තියක් ලබා දෙයි

• ප්‍රතිදාන පැත්තේ "ඝන-රාජ්‍ය DC පරිපථ කටින් කපනය + විසංවාදක ස්විච්" සංයෝජනය ගබඩා කිරීම සහ ආරෝපණ ස්ථාන සඳහා දෝෂ වෙන් කිරීම සහතික කරයි

(5) නවීකරණය වන බලශක්ති ඒකාබද්ධ කිරීම — PV සිට හයිඩ්‍රජන් වෙත දිශානුගත DC/DC බලශක්ති රවුටරය

මූලික පරාමිතීන්:

• 5MW වෙන් කළ DC/DC පරිවර්තකය: ආදාන DC800–1500V, ප්‍රතිදාන DC0–850V, හයිඩ්‍රජන් විද්‍යුත් විච්ඡේදන බස්බාර් සමඟ සම්බන්ධ වේ

• ඒකක පෙට්ටියේ ධාරිතාව: 3/6MVA, 3–20MVA දක්වා ව්‍යාප්තියක් ඇත; ප්‍රතිදාන වෝල්ටීයතාව DC0–1300V/2000V ට අනුකූල වේ

තාක්ෂණික වාසි:

• AC සංක්‍රමණයට සාපේක්ෂව පරිවර්තන අදියර අඩු කරයි; සමස්ත කාර්යක්ෂමතාව 96%–98%

• ඉහළ සංඛ්‍යාතයේ වෙන් කළ DC ට්‍රාන්ස්ෆෝමර් සහ න්‍යායික ශ්‍රේණි-සමාන්තර ව්‍යුහයන්, PV, ගබඩා කිරීම, දුම්රිය බලය, හයිඩ්‍රජන්/අලුමිනියම් නිෂ්පාදනය සඳහා සුදුසුය

• විවිධ කර්මාන්තයන්හි නිශ්චිත DC ජාල අවශ්‍යතා සඳහා අභිරුචිකරණය කළ හැකි මොඩියුලර් වේදිකාවකි

(6) බෙදාහැරීමේ ජාලයේ ප්‍රශස්තකරණය

මධ්‍යම සහ අඩු වෝල්ටීයතා ලේසියෙන් අතර සම්බන්ධතා උපාංගය:

• භාර අසමතුලිතතාව, බෙදා හැරෙන PV වැඩිවීම, EV ආරෝපක පුළුල් කිරීම සහ විශ්වසනීයභාවය වැඩි කිරීම වැනි ගැටළු විසඳයි

• සාමාන්‍ය ක්‍රියාකාරීත්වය: ක්‍රියාකාරී/ප්‍රතික්‍රියාකාරී බලයේ ප්‍රවාහ පාලනය සහිත අතුරු සම්බන්ධතා ජාලය, නවීකරණය වන බලශක්ති ඒකාබද්ධ කිරීම වැඩි දියුණු කිරීම සහ බලයේ ගුණාත්මකභාවය වෙන් කිරීම

• දෝෂ තත්ත්වය: විදුලි පරිභෝජනය වළක්වා ගැනීම සඳහා වේගවත් වෙන් කිරීම සහ ස්වයංක්‍රීය ස්විච් අතර මාරුව

10kV සෘජුව සම්බන්ධ කළ බලශක්ති ගබඩා පද්ධතිය:

• මධ්‍යම/ඉහළ වෝල්ටීයතා ජාල සම්බන්ධතාව පෙළවර අලාභ අඩු කරයි

• ද්වි-අදියර පරිවර්තනය පරාසය පුළුල් වෝල්ටීයතා පාලනය සැලසීමට ඉඩ සලසයි

• මොඩියුලර් PCS සහ බැටරි සැකසීම

• කැස්කේඩ් H-පාලම ව්‍යුහයට සාපේක්ෂව වඩාත් නම්‍යශීලී ධාරිතාවක්, බැටරි නියුතුකරණ ආරක්ෂාව සහ සම්පූර්ණ දළ ප්‍රවාහ පාලනය සහතික කරයි

(7) ජනන පැත්තේ ජාල සම්බන්ධතාව — 10kV සෘජුව සම්බන්ධ වූ ෆෝටෝවෝල්ටික් නව ජාල අතුරුමුහුණත

තාක්ෂණික ලක්ෂණ:

• ඉහළ සංඛ්‍යාතයේ වෙන් කිරීම + කැස්කේඩ් CHB ප්‍රධාන පරිපථ ව්‍යුහය

• ධාරිතාව: N×315kVA (ව්‍යාප්තියක් ඇත), ප්‍රතිදානය 1500V පද්ධති සමඟ අනුකූල වේ, කාර්යක්ෂමතාව >98.3%

මූලික වාසි:

• මධ්‍යම වෝල්ටීයතා සෘජු සම්බන්ධතාව, MPPT (උපරිම බල ලක්ෂ්‍ය අනුගමනය) සහ වෙන් කිරීම/වෝල්ටීයතා පාලනය සඳහා වෙන් කළ DC-DC භාවිතා කරයි

• සරල කළ ද්වි-අදියර ව්‍යුහය, ඉතා කාර්යක්ෂම; 10kV මට්ටමේ ජාලයේ ඉල්ලීම් වෙත සෘජුව ප්‍රතිචාර දක්වයි

• කර්මාන්ත, වාණිජ සහ ග්‍රාමීය බෙදා හැරෙන PV අවස්ථා සඳහා යොදා ගත හැකිය

(8) භාර පැත්ත — SST මත පදනම් වූ දත්ත මධ්‍යස්ථාන බල සැපයුම

10kV සෘජු සම්බන්ධතා විසඳුම:

• 2.5MW බලය (315kW × 8), පද්ධති කාර්යක්ෂමතාව 98.3%, ඉහළ සංඛ්‍යාතයේ වෙන් කළ පරිවර්තනය භාවිතා කරයි

• DC පැත්තේ 400VDC DC වලාකුළු ජාලය

• සම්පූර්ණ PWM පාලනය ජාල පැත්තේ බල ප්‍රතිඵලය >0.99, හර්මෝනික් <3% ලබා දෙයි

ඉදිරි අනාවැකි

AC/DC බෙදාහැරීමේ ජාල මධ්‍යස්ථානය අවට, නවීකරණය වන බලශක්ති, ප්‍රවාහනය, බල සැපයුම, බලශක්ති කළමනාකරණය සහ දෝෂ ආරක්ෂාව දක්වා දීමන් සහිතව, SST ඒකාබද්ධ පද්ධති විසඳුමක් ලබා දෙයි. එයට ඇතුළත් වේ:

• AC/DC සංකර බල සැපයුම

• මූලාශ්‍ර-ජාල-භාර-ගබඩා ඒකාබද්ධ කිරීම

• අනුකූලීකරණය කළ බලශක්ති කළමනාකරණය සහ බල ප්‍රවාහ කළමනාකරණය
  ඊළඟ පරම්පරාවේ බල පද්ධති ගොඩනැගීම සඳහා සහාය වැදේ.

III. යෙදුම් අභියෝග සහ සාකච්ඡා

(1) ප්‍රතිවාරක ආරක්ෂණ අනුකූලතා අභියෝගය
විදුලි ඉලෙක්ට්‍රොනික ට්‍රාන්ස්ෆෝමර් සහ සාම්ප්‍රදායික බෙදාහැරීමේ පද්ධති අතර අනුකූලතාව පිළිබඳ පර්යේෂණ අවශ්‍ය වේ, විශේෂයෙන් කෙටි පරිපථ, භූමි සහ විවෘත පරිපථ දෝෂ සඳහා. දෝෂ ප්‍රවාහනයේදී පැහැදිලි පාලන උපායමාර්ග සහ ප්‍රතිවාරක ආරක්ෂණ සඳහා සම්බන්ධීකරණ යාන්ත්‍රණය පිහිටුවා ගත යුතුය.

(2) කළමනාකරණය, කළමනාකරණය සහ නිරීක්ෂණය ඒකාබද්ධ කිරීමේ අභියෝග
නව විදුලි ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ පුළුල් භාවිතය කළමනාකරණය සහ නිරීක්ෂණය තුළ අනුවර්තන ගැටළු ඇති කරයි, මෙම තුන් මූලික අවශ්‍යතා සඳහා විසඳුම් අවශ්‍ය වේ:

• ආචාර රීති සහ වෙළඳපල යාන්ත්‍රණ: සාම්ප්‍රදායික "උපභෝගතෘ-අනුගාමී-ජනනය" තර්කය ද්වි-දිශාත්මක "උපභෝගතෘ-ජනනය-ජාලය" අන්තර්ක්‍රියා සඳහා ගැලපෙන්නේ නැත. බහු-දිශාත්මක බල ප්‍රවාහ වෙළඳපල යාන්ත්‍රණ සංවර්ධනය කළ යුතු ය.

• සම්මතකරණය සහ අන්තර්-ක්‍රියාකාරීත්වය: විවිධ උපාංග අතුරුමුහුණත් ප්‍රොටෝකෝල නිසා නිෂ්පාදකයන් අතර අන්තර්-ක්‍රියාකාරීත්වය අඩු වේ. සම්මත සන්නිවේදන ප්‍රොටෝකෝල සහ පාලන විධාන කට්ටල ප්‍රවර්ධනය කළ යුතු ය.

• සම්බන්ධිත කලාප අනුව සම්බන්ධීකෘත ආචාරය: නම්‍යශීලී අතුරු සම්බන්ධතාව සාම්ප්‍රදායික කලාපීය සීමාවන් බිඳ දමයි. එක්සත් වගකීම් ප්‍රමාණය, ආරක්ෂිත බෙදාගැනීම සහ සම්බන්ධිත කලාප සම්බන්ධීකෘත ආචාර රාමු පිහිටුවා ගත යුතු ය.

මෙම අභියෝග නිරාකරණය සඳහා එක්සත් සම්මත සහ නිරීක්ෂණ ක්‍රියාත්මක කිරීමේ යාන්ත්‍රණ අවශ්‍ය වේ.