සෘජන පරිණාමක (SST) හෝ ශක්ති ඉලෙක්ට්රොනික පරිණාමක (PET) ලෙසද හැඳින්වෙන එය උපර්චන මට්ටම එහි තාක්ෂණික නිපුණතාවය සහ භාවිතය වැළැක්වීමේ කේන්ද්රීය පිළිගැනීමක් ලෙස භාවිතා කරයි. දැනට මධ්යම උපර්චන බෙදීමේ පාර්ශවයේ SST ලෙස 10 kV සහ 35 kV උපර්චන මට්ටම් වෙත එවිසිනි, එහි පරිගණක උපර්චන යාවත්කාලීන පාර්ශවයේදී එය ලාබ පරීක්ෂණ සහ ප්රූර්ණ පරීක්ෂණ අවස්ථාවලින් පමණක් පවතී. පහත නවීකරණය මගින් සැලකිය හැකි ආකාරයේ විවිධ භාවිතයන් සඳහා දැනට පවතින උපර්චන මට්ටම් සැ ){
| යෙදීමේ ස්ථිතිය | විදුලි තාවකාලික මට්ටම | තාන්ත්රික තත්ත්වය | සටහන් සහ උදාහරණ |
| ඩාටා කෙන්ටර / ගොඩනැගිලිය | 10kV | වෙළඳපොළ යෙදීම | බහු ප්රමාණයක් නිර්මාණය කරන ලද නිදහස් ප්රϊද්ධාන පිළිගැනීම. උදාහරණයක් ලෙස, CGIC "East Digital and West Calculation" Gui'an ඩාටා කෙන්ටරයට 10kV/2.4MW SST ලබා දී ඇත. |
| විതරණ ජාලය / පාර්ක් මට්ටමේ උදාහරණය | 10kV - 35kV | උදාහරණ ප්රංශලය | මීට පෙර ප්රකාශ කරන කොටස් පිළිබඳව 35kV ප්ර්රෝට්යෝටයන් ලබා දී ඇති අතර, එය ඉන්දුස්ට්රීය භාවිතය සඳහා හැඟී ඇති උත්තම තාවකාලික මට්ටමයි. |
| විදුලි පද්ධතයේ යැයිම් පැත්ත | > 110kV | පරීක්ෂණාගාර ප්රinciple ප්ර්රෝට්යෝටය | පාර්ශදික ප්රස්තාර (උදාහරණයක් ලෙස Tsinghua University, Global Energy Internet Research Institute) 110kV හා එයට උත්තරී තාවකාලික මට්ටම් පිළිබඳ ප්ර්රෝට්යෝටයන් නිර්මාණය කර ඇත, නමුත් දැනට දක්නට ලැබූ නිදහස් ප්රංශල නැත. |
1. වෝල්ටීයතා මට්ටම වැඩි කිරීම ඇත්තේ ඇයි?
හෙලද අවස්ථා පරිවර්තකයක (SST) වෝල්ටීයතා මට්ටම සංරචක එකතු කිරීමෙන් සරලව වැඩි කළ නොහැක; එය මූලික තාක්ෂණික අභියෝග මාලාවකින් සීමා වේ:
1.1 බල අර්ධ සන්නායක උපාංගවල වෝල්ටීයතා දරා ගැනීමේ සීමාව
මෙය මූලික අභියෝගයයි. දැනට, ප්රධාන SST වලින් සිලිකන්-ආධාරිත IGBT හෝ වඩා ඉහළ සිලිකන් කාබයිඩ් (SiC) MOSFET භාවිතා කරයි.
එක් SiC උපාංගයක වෝල්ටීයතා අනුමත අගය සාමාන්යයෙන් kV 10 සිට kV 15 දක්වා පමණ වේ. ඉහළ පද්ධති වෝල්ටීයතා (උදා: kV 35) සඳහා සැකසීම සඳහා, බහු උපාංග සමාන්තරව සම්බන්ධ කළ යුතු වේ. කෙසේ නමුදු, සමාන්තර සම්බන්ධතාවය "වෝල්ටීයතා සමතුලිත කිරීමේ ගැටළු" සංකීර්ණ ලෙස හඟවයි, උපාංග අතර කුඩා වෙනස්කම් පවා වෝල්ටීයතා අසමතුලිතතාවයක් ඇති කර ඒකකය අසාර්ථක වීමට තුඩු දිය හැක.
1.2 ඉහළ සංඛ්යාත පරිවර්තක නියුතිකරණ තාක්ෂණයේ අභියෝග
SST වල මූලික වාසිය ඉහළ සංඛ්යාත ක්රියාකාරිත්වය හරහා ප්රමාණය අඩු කිරීමයි. කෙසේ නමුදු, ඉහළ සංඛ්යාතවලදී, නියුතිකරණ ද්රව්ය සහ විද්යුත් ක්ෂේත්ර බෙදාහැරීමේ ක්රියාකාරිත්වය අතිශය සංකීර්ණ වේ. වෝල්ටීයතා මට්ටම ඉහළ යන විට, ඉහළ සංඛ්යාත පරිවර්තකය සඳහා නියුතිකරණ සැලසුම, නිෂ්පාදන ක්රම, සහ තාප කළමනාකරණය සඳහා ඉල්ලීම් තවත් දැඩි වේ. සීමිත අවකාශයක් තුළ kV දහයක් මට්ටමේ ඉහළ සංඛ්යාත නියුතිකරණය ලබා ගැනීම ද්රව්ය සහ සැලසුම් ක්ෂේත්රයේ විශාල අභියෝගයකි.
1.3 පද්ධති ව්යුහය සහ පාලනයේ සංකීර්ණතාව
ඉහළ වෝල්ටීයතා සඳහා සැකසීම සඳහා, SST සාමාන්යයෙන් අංශිත මොඩියුලර් ව්යුහ (උදා: MMC—Modular Multilevel Converter) භාවිතා කරයි. වෝල්ටීයතා මට්ටම ඉහළ යන විට, අවශ්ය උප ඒකක ගණන වැඩි වේ, එමඟින් ඉතා සංකීර්ණ පද්ධති ව්යුහයක් ඇති වේ. පාලන දුෂ්කරතාව ඝාතීය ලෙස වැඩි වන අතර, පිරිවැය සහ අසාර්ථක වීමේ අනුපාතය අනුරූපව ඉහළ යයි.
2. අනාගත දෘෂ්ටිය
ගැටළු බෙහෝ තරම් තිබුණද, තාක්ෂණික බිඳීම් දිගටම සිදුවේ:
උපාංග ප්රගතිය: ඉහළ වෝල්ටීයතා අනුමත අගයන් සහිත SiC සහ ගැලියම් නයිත්රයිඩ් (GaN) උපාංග සංවර්ධනය යටතේ පවතී සහ ඉහළ වෝල්ටීයතා SST සඳහා පදනම ලෙස සැලකේ.
ව්යුහ නවෝත්පාදනය: නව පරිපථ ව්යුහ, උදාහරණයක් ලෙස සංකුල ක්රම (පාරම්පරික පරිවර්තක සහ බල ඇලෙක්ට්රොනික පරිවර්තක ඒකාබද්ධ කිරීම), ඉහළ වෝල්ටීයතා යෙදුම් සඳහා වේගවත් බිඳීම් සඳහා වියහැකි මාර්ගයක් ලෙස සලකනු ලැබේ.
සම්මතීකරණය: IEEE වැනි ආයතන අරමුණු කරමින් SST සම්බන්ධ සම්මතයන් පිහිටුවීමට පටන් ගැනීමත් සමඟ, මෙය සම්මත සැලසුම් සහ පරීක්ෂණ දිරිමත් කරනු ඇත, තාක්ෂණික ප්රාග්ධනත්වය ඉක්මන් කරයි.
3. නිගමනය
දැන්, kV 10 SST වාණිජ යෙදුම් ඇතුළු වී ඇති අතර, kV 35 මට්ටම ප්රදර්ශන ව්යාපෘතිවල ලබා ගත් ඉහළම මට්ටම නියෝජනය කරයි, අතර kV 110 සහ ඉහළ වෝල්ටීයතා මට්ටම් ඉදිරි දැක්වීමේ තාක්ෂණික පර්යේෂණ අංශය තුළ පවතී. හෙලද අවස්ථා පරිවර්තකයේ වෝල්ටීයතා මට්ටම් ඉහළ යාම බල අර්ධ සන්නායක, ද්රව්ය විද්යාව, පාලන න්යාය සහ තාප කළමනාකරණ තාක්ෂණ අතර සම්බන්ධිත ප්රගතිය මත රඳා පවත්නා ක්රමානුකූල ක්රියාවලියකි.
