Իմաստալի փոխանցիչը (SST), որը նաև հայտնի է որպես էլեկտրական էներգիայի փոխանցիչ (PET), օգտագործում է լարման մակարդակը որպես իր տեխնոլոգիական ձեռնարկության և կիրառման վայրերի կարևոր ցուցանիշ։ Այժմ իմաստալի փոխանցիչները դիտարկվում են 10 կՎ և 35 կՎ լարման մակարդակներով միջին լարման բաշխման կողմից, իսկ բարձր լարման փոխանցման կողմից դրանք դեռ գտնվում են լաբորատորիայական հետազոտությունների և նմուշային ստուգման stadia։ Հետևյալ աղյուսակը պարզ ցույց է տալիս լարման մակարդակների արդյունքները տարբեր կիրառման վայրերում:
| Կիրառման դեպք | Վոլտայի մակարդակը | Տեխնիկական վիճակը | Նշումներ և դեպքեր |
| Դատաստամբար / Շենք | 10կՎ | Մերկատական կիրառություն | Ունենք շատ զարգացած ապարատներ։ Օրինակ, CGIC-ն է առաջարկել 10կՎ/2.4ՄՎ SST-ն «Արևելյան ცիფրային և Արևմուտքյան հաշվարկ» Գույան Դատաստամբարի համար։ |
| Բաշխման ցանց / Պարկ - մակարդակ դեմոնստրացիա | 10կՎ - 35կՎ | Դեմոնստրացիայի նախագիծ | Որոշ առաջնորդալ ընկերություններ արդեն են ներկայացրել 35կՎ մոդելներ և կատարել ցանցային դեմոնստրացիաներ, որը մինչ այժմ հայտնի է որպես ամենաբարձր վոլտայի մակարդակը ճարտարապետական կիրառման համար։ |
| Էլեկտրաէներգիայի համակարգի փոխանցման կողմը | > 110կՎ | Լաբորատորիայի սկզբունքային մոդել | Համալսարանները և հետազոտական ինստիտուտները (օրինակ, Ցինհուա Համալսարան, Գլոբալ Էներգետիկ Ինտերնետ Հետազոտական Ինստիտուտ) են զարգացրել 110կՎ և ավելի բարձր վոլտայի մակարդակներով մոդելներ, բայց մինչ այժմ մերկատական նախագծեր չեն գտնվել։ |
1. Ինչու է դիֆֆիկիլ բարձրացնել լարման մակարդակը:
Առաձգական վերափոխիչի (SST) լարման մակարդակը պարզապես կոմպոնենտների հավաքածույա կառուցվածքով չի կարող բարձրացվել. Սա սահմանափակվում է շարք հիմնական տեխնիկական դեպքերով:
1.1 Էլեկտրական կիսահության սարքերի լարման կարգավորման սահմանափակումը
Սա է կենտրոնական շարժուն. Հիմնականում օգտագործվող SST-ները օգտագործում են սիլիկոնային IGBT-ներ կամ ավելի երա Moff սիլիկոն կարբիդ (SiC) MOSFET-ներ:
Մի հատ SiC սարքի լարման դիմաց սովորաբար է 10 kV-15 kV միջակայքում: Բարձր համակարգային լարման վերաբերյալ (օրինակ, 35 kV) պետք է մի շարք սարքեր միացնել շարունակական կառուցվածքով: Սակայն շարունակական կառուցվածքը ներկայացնում է բարդ "լարման հավասարակշռության հարցեր", որտեղ նույնիսկ փոքր տարբերությունները սարքերի միջև կարող են առաջացնել լարման անհավասարակշռություն և հանգեցնել մոդուլի կորստին:
1.2 Բարձր հաճախականության վերափոխիչի այլացման տեխնոլոգիայի դեպքերը
SST-ների կենտրոնական առավելությունը կայանում է բարձր հաճախականության գործողության միջոցով չափսերի կրճատման մեջ: Սակայն բարձր հաճախականության դեպքում այլացման նյութերի և էլեկտրական դաշտի բաշխման կարգը դառնում է բարդ: Լարման մակարդակը բարձրանալու հետ այլացման դիզայնի, արտադրական գործընթացների և բարձր հաճախականության վերափոխիչի ջերմային կառավարման պահանջները դառնում են ավելի խիստ: Սահմանափակ տարածությունում տասներկու կիլովոլտային բարձր հաճախականության այլացումը ներկայացնում է նյութերի և դիզայնի համար նշանակալի դեպք:
1.3 Սիստեմի տոպոլոգիայի և կառավարման բարդությունը
Բարձր լարման համար SST-ները սովորաբար օգտագործում են կառուցվածքային մոդուլային տոպոլոգիաներ (օրինակ, MMC-Մոդուլային Մի Կշռով Վերափոխիչ): Լարման մակարդակը բարձրանալու հետ անհրաժեշտ է ավելի շատ ենթամոդուլներ, որը հանգեցնում է բարդ համակարգային կառուցվածքի: Կառավարման դժվարությունը աստիճանային կերպով ավելանում է, իսկ արժեքը և կորստի հավանականությունը նույնպես ավելանում են:
2. Ապագան նայելու համար
Դեպքերի առաջ անցնելու համար տեխնոլոգիական առաջընթացները շարունակվում են:
Սարքերի առաջընթացը. Բարձր լարման գնահատված SiC և գալիում նիտրիդ (GaN) սարքերը զգալի են և ներկայացնում են բարձր լարման SST-ներ ստանալու հիմքը:
Տոպոլոգիական նորարարությունները. Նոր շղթայական տոպոլոգիաները, ինչպիսիք են հիբրիդ մոտեցումները (սովորական վերափոխիչների և էլեկտրական կոնվերտերների համադրումը), դիտարկվում են որպես արագ առաջընթացի հնարավոր ճանապարհ բարձր լարման կիրառումների համար:
Ստանդարտացումը. Որպես օրգանիզացիաները, ինչպիսիք են IEEE, սկսում են ստանդարտներ ստեղծել առաձգական վերափոխիչների համար, սա կարող է խթանել ստանդարտացված դիզայնի և փորձարկման արագացումը, և արագացնել տեխնոլոգիական նախագծի առաջընթացը:
3. Ամփոփում
Այս պահին 10 kV-ան առաձգական վերափոխիչները մուտք են կատարել կոմերցիական կիրառումների, իսկ 35 kV-ան մակարդակը ներկայացնում է ամենաբարձր հասնելու դեմոնստրացիոն նախագծերի մեջ, իսկ 110 kV-ից բարձր լարման մակարդակները դեռ մնում են առաջնորդային տեխնիկական հետազոտությունների նկատմամբ: Առաձգական վերափոխիչների լարման մակարդակի առաջընթացը գրադարանային պրոցես է, որը կախված է էլեկտրական կիսահության, նյութաբանության, կառավարման տեսության և ջերմային կառավարման տեխնոլոգիաների կոորդինացված առաջընթացից:
