Tadqiqotdan qo'yilishga: AQSH ning solid tilli transformatorlarini rivojlantirish bo'yicha innovatsion salto

I. Solid-State Transformer (SST) haqida umumiy ma'lumot

Solid-State Transformer (SST) - bu qodirli elektron komponentlar, yuqori chastotali transformatorlar va boshqaruv shemalarini birlashtirgan qadriy energiya o'zgartirish qurilmasi.

Aniq transformatorlarga nisbatan, SST AC/AC, AC/DC va DC/DC o'zgarishlarni qo'llab-quvvatlaydi, ikki tomonlama energiya oqimini, aqlli boshqaruvni va kompaktni dizayn qiladi. Uning asosiy topologiyalari o'ziga xos tadbiq qilish stsenariylariga mos ravishda, bitta bosqichli, ikkita bosqichli (LVDC yoki HVDC ulanmalari bilan) va uch bosqichli strukturalar hisoblanadi.

II. SST ning afzalliklari

• Kichik hajm va og'irlik: Yuqori chastotali ishlash hajmini 80% gacha pasaytiradi.

• Yuqori samaradorlik: Kamroq o'zgarish bosqlari va to'g'ridan-to'g'ri DC ulanishni qo'llab-quvvatlaydi.

• Aqlli tarmoqga mos kelishi: Vaqtinchalik monitoring, voltajni boshqarish, reaktiv quvvatni to'ldirish va xato ajratishni imkoniyat beradi.

• Yangi energiya va energiya saqlash bilan integratsiya: Quyosh, shamol va batareya tizimlarini to'g'ridan-to'g'ri ulaydi.

• Yuqori o'sish bozorlari uchun mos kelishi: Masalan, EV tez zaryadlash, ma'lumot markazlari va temir yo'l transporti.

III. Tadbiq sohalar

• Energetika tarmog'i: Tarmoqning moslashuvchanligini oshiradi, ikki tomonlama energiya oqimini qo'llab-quvvatlaydi va tarmoqda joylashtirilgan energiya manbalari bilan integratsiya qilinadi.

• Elektr mavjud avtomobillar (EV) zaryadlashi: Super tez zaryadlash (350kW+), Avtomobil-tarmoq (V2G) funksiyasini va yangi energiya manbalari bilan to'g'ridan-to'g'ri integratsiyani ta'minlaydi.

• Temir yo'l transporti: Aniq traksiya transformatorlarini almashtiradi, og'irlikni kamaytiradi va samaradorlikni oshiradi.

• Ma'lumot markazlari: Energiya samaradorligini oshiradi, sovutish talablari kamayadi va yangi energiya manbalari bilan integratsiya qilinadi.

• Dengiz va aviatsiya: Elektrifikatsiya inqirozi va karbon ayrimining kamayishini ta'minlaydi.

IV. Texnik muammolari

• Yuqori narx: SST narxi aniq transformatorlarning 5–10 marta juft.

• Ishonchli masalalar: Zayif qisqa shunt kuchini tasdiqlaydi, va semikonduktor qurilmalar voltaj stressiga odatli.

• EMI interferentsiya: Yuqori chastota o'zgarish elektromagnit interferentsiyaga sabab bo'ladi, kompleks filtrlarni talab qiladi.

• Yopish va issiq boshqaruv: Yopish materiallari yuqori chastotalarda ishlash jarayoni to'liq o'zlashtirilmagan.

• Darvoza haydab borish va himoya: Tasvir qiyin, alohida va aniq boshqaruv talab qiladi.

V. Birlashgan Kindikdagi bozor imkoniyatlari

• Tarmoq modernizatsiyasi: Birlashgan Kindikda yigindan 585,000 ta substantsion mavjud, bunda 230,000 ta taqsimot substantsionlari SST dan foydalanish mumkin.

• Yangi energiya maqsadlari: 2030-yilda 50GW dengiz sharqini va 47GW quyosh energiyasini o'rnatish maqsadlari.

• EV zaryadlash infratuzilmasi: 2030-yilda 300,000 ta ommaviy zaryadlash pilar talab qilinadi, super tez zaryadlash bozori katta potentsialga ega.

• Temir yo'l elektrifikatsiyasi: Yigindan 2,880 ta dizel lokomotivlar almashtiriladi, SST bozori £30 milliondan oshib boradi.

• Ma'lumot markazlari rivoji: Energiya talabi davom etib oshmoqda, SST energiya samaradorligini va moslashuvchanligini oshirishi mumkin.

VII. CSA Catapultning roli

• SST uchun to'liq texnik yordamni ta'minlaydi, jumladan dizayn, simulatsiya va prototip tekshirishni.

• ASSIST kabi loyihalarni boshqaradi, Birlashgan Kindikning ichki yuqori voltajli Si qurilma ta'minot zanjirini rivojlantirishni rag'batlantiradi.

• Ko'p maqsadli optimizatsiya, qadriy paketlash va issiq boshqaruv kabi asosiy qobiliyatlariga ega.