सॉलिड-स्टेट ट्रान्सफार्मर ले कसरी स्मार्ट ग्रिडको दक्षता बढाउँछ?

ठोस-अवस्थाको ट्रान्सफर्मरहरू (SST), जिनी "स्मार्ट ट्रान्सफर्मर" पनि भनिन्छ, दुई दिशामा शक्ति प्रवाह गर्न सक्ने आधुनिक विद्युत उपकरणहरू हुन्। यी उपकरणहरूमा उच्च शक्तिको अर्धचालक घटकहरू, नियन्त्रण सर्किटहरू र पारम्परिक उच्च आवृत्तिको ट्रान्सफर्मरहरू समावेश छन्, जसले रिएक्टिभ शक्ति कम्पनशन र हार्मोनिक दबाउन जस्ता बहुतै फंक्शनहरू प्रदान गर्छन्। SSTहरू वितरित उत्पादनदेखि ट्रक्सन लोकोमोटिभहरू, शक्ति ग्रिडहरू, र औद्योगिक शक्ति प्रणालीहरूसम्म विस्तृत अनुप्रयोगको आवश्यकता पूरा गर्छन्। यी अनुप्रयोगहरू वोल्टेज रूपान्तरणदेखि एसी बाट डीसी र डीसी बाट एसीमा निर्विघ्न रूपमा रूपान्तरण गर्न सक्छन्। तर वितरित उत्पादनले ठोस-अवस्थाको ट्रान्सफर्मरको मुख्य अनुप्रयोग हुन्छ।

पारम्परिक ट्रान्सफर्मरभन्दा, ठोस-अवस्थाको ट्रान्सफर्मरहरू आवश्यक वोल्टेज लेवलमा डीसी आउटपुट प्रदान गर्न सक्छन्। एक सामान्य SSTमा, इनपुट वोल्टेजलाई एक उच्च-आवृत्तिको एसी सिग्नलमा रूपान्तरण गरिँदै एक शक्ति इलेक्ट्रोनिक कन्भर्टरको माध्यम बाट एक उच्च-आवृत्तिको ट्रान्सफर्मरको प्राथमिक तिरमा फिड गरिन्छ। द्वितीयक तिरमा, विपरीत प्रक्रिया गरिन्छ जसले लोडको लागि आश्चर्यजनक एसी, डीसी, वा दुवै आउटपुट उत्पन्न गर्छ। उच्च-आवृत्तिको शक्ति हस्तान्तरण ट्रान्सफर्मरको वजन र आकार लामो समान घटाउँछ।

ठोस-अवस्थाको ट्रान्सफर्मरहरूको धेरै फाइदाहरू यी आकार घटाउने बाट आउँछन्। आज, पारम्परिक ट्रान्सफर्मरहरू लगाउनु एक साधारण काम छैन - परिवहन, साइट तयारी, लगाउन, र प्रसारण खर्च यी सबै लागि प्रोजेक्ट बजेटमा थप छ। तर, छोटा र लागत-प्रभावी ठोस-अवस्थाको ट्रान्सफर्मरहरूलाई छोटा सौर खेतहरू वा स्टोरेज कंटेनरहरूमा आसानीले लगाउन सकिन्छ। ठोस-अवस्थाको उपकरणहरूको तीव्र स्विचिङ गति उपयोग उपकरणहरूलाई ग्रिडमा फिड गर्ने बहु शक्ति स्रोतहरूलाई बेहतर रूपमा प्रबन्ध गर्न सकिन्छ, किनकि अधिक ट्रान्सफर्मरहरू लगाउन शक्ति गुणस्तरलाई नियन्त्रण र फाइन-ट्यून गर्न सकिन्छ।

SSTहरूलाई शक्ति इलेक्ट्रोनिक ट्रान्सफर्मर (PET) वा इलेक्ट्रोनिक शक्ति ट्रान्सफर्मर (EPT) पनि भनिन्छ। यी उपकरणहरू शक्ति इलेक्ट्रोनिक रूपान्तरण प्रौद्योगिकीको प्रयोग गरेर वोल्टेज लेवल र शक्ति हस्तान्तरण गर्न सक्ने बुद्धिमत्तामय उपकरणहरू हुन्।

यी उपकरणहरूको मूल सिद्धान्त यस प्रकार देखाइएको छ: पहिले, एक शक्ति-आवृत्तिको एसी सिग्नललाई एक उच्च-आवृत्तिको वर्गाकार लहरमा रूपान्तरण गरिँदै एक शक्ति इलेक्ट्रोनिक कन्भर्टरको माध्यम बाट फिड गरिन्छ। यो सिग्नल एक उच्च-आवृत्तिको अलगाव ट्रान्सफर्मर बाट प्रसारित गरिन्छ, त्यसपछि अर्को शक्ति इलेक्ट्रोनिक कन्भर्टरको माध्यम बाट फेरि शक्ति-आवृत्तिको एसी सिग्नलमा रूपान्तरण गरिन्छ। यो पूरा प्रक्रिया एक कन्ट्रोलरको माध्यम बाट शक्ति इलेक्ट्रोनिक स्विचिङ उपकरणहरू र नियन्त्रण गर्दै गरिन्छ।

यी कार्य तरिकाको आधारमा, ठोस-अवस्थाको ट्रान्सफर्मरहरूले पारम्परिक ट्रान्सफर्मरहरूबाट फाइदाहरू स्पष्ट छन्:

• शक्ति-आवृत्तिको ट्रान्सफर्मरहरूको स्थानमा उच्च-आवृत्तिको ट्रान्सफर्मरहरूको प्रयोग आकार र वजन लामो समान घटाउँछ।

• उचित नियन्त्रणको साथ, इनपुट तिर एकीकृत शक्ति कारक लाई प्राप्त गर्न सक्छ, लोड तिरबाट रिएक्टिभ शक्ति अवशोषण गर्न सक्छ, हार्मोनिक धारालाई रोक्न सक्छ, दुई दिशामा हार्मोनिक प्रसारण रोक्न सक्छ, र शक्ति गुणस्तर लामो समान सुधार गर्न सक्छ।

• यसले स्रोत तिरको ओवरवोल्टेज वा अनडरवोल्टेजले लोड तिरको वोल्टेजमा प्रभाव दिनु रोक्न सक्छ, लोड तिरको वोल्टेज लेवल, आवृत्ति, र वेवफार्मलाई स्थिर गर्न सक्छ।

• यसमा एसी र डीसी इन्टरफेसहरू छन्, जसले वितरित उत्पादन प्रणालीहरूको ग्रिडमा अन्तर्गत लगाउन र डीसी लोडहरूको सम्बन्ध बनाउन सुविधाजनक बनाउँछ।

• पूर्ण डिजिटल नियन्त्रणले ग्रिड डाटाको संग्रह र नेटवर्क संचारलाई आसान बनाउँछ, जसले शक्ति फ्लो नियन्त्रण गर्न सक्छ। यसले फ्लेक्सिबल एसी ट्रान्समिशन सिस्टम्स (FACTS)को साथ योगदान गर्न सक्छ, जसले ग्रिडको स्थिरता र विश्वसनीयता बढाउँछ।

स्पष्ट छ, ठोस-अवस्थाको ट्रान्सफर्मरहरू स्मार्ट ग्रिडको आवश्यकतालाई पूरा गर्न अधिक उपयुक्त छन् र शक्ति प्रणालीको लागि प्रयोगकर्ताहरूको व्यक्तिगत आवश्यकताहरूलाई अधिक प्रभावी रूपमा पूरा गर्न सक्छन्।