స్థిర అవస్థా ట్రాన్స్‌ఫอร్మర్ ఎలా స్మార్ట్ గ్రిడ్ దక్షతను పెంచుతుంది?

సోలిడ్-స్టేట్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు (SST), "స్మార్ట్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు" అని కూడా పిలవబడతాయి, వాటి ద్విమిక శక్తి ప్రవాహాన్ని అందించగల ఆధునిక విద్యుత్ ఉపకరణాలు. వాటిలో ఉన్నత-శక్తి సెమికాండక్టర్ ఘాటలు, నియంత్రణ సర్క్యుట్లు, మరియు సాధారణ ఉన్నత-తరంగధృవ్య ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు ఉన్నాయి, వాటి లో రీఐక్టివ్ శక్తి పూర్తికరణ, హార్మోనిక్ దందల నియంత్రణ వంటి అనేక ప్రభుత్వాలు ఉన్నాయి. SSTలు విభజించబడిన జనరేషన్ నుండి ట్రాక్షన్ లోకోమోటివ్లు, విద్యుత్ శ్రేణులు, మరియు పారిశ్రామిక విద్యుత్ వ్యవస్థల వరకు విస్తృత ప్రయోజనాలకు సరిపోతాయి. వాటి ప్రయోజనాలు వోల్టేజ్ మార్పు కంటే ఎక్కువగా AC నుండి DC కు, DC నుండి AC కు తుల్యంగా మార్పు చేయడంలో విస్తరించబడతాయి. అయితే, సోలిడ్-స్టేట్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ల ప్రధాన ప్రయోజనం విభజించబడిన జనరేషన్.

పారంపరిక ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ల వైపున్నాయి, సోలిడ్-స్టేట్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు ఆవశ్యమైన వోల్టేజ్ లెవల్లో DC ఓట్పుట్ అందించవచ్చు. ఒక సాధారణ SST లో, ఇన్‌పుట్ వోల్టేజ్ పవర్ ఎలక్ట్రానిక్ కన్వర్టర్ ద్వారా ఉన్నత-తరంగధృవ్య AC సిగ్నల్లుగా మారుస్తారు, అప్పుడంతా హై-ఫ్రిక్వెన్సీ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ ప్రాథమిక వైపున్న ప్రవాహించబడతాయి. సెకన్డరీ వైపున్న, విలోమ ప్రక్రియ చేయబడుతుంది, ప్రయోజనాల కోసం అవసరమైన AC, DC, లేదా రెండు ఓట్పుట్లను ఉత్పత్తి చేయడానికి. ఉన్నత-తరంగధృవ్య శక్తి ప్రవాహం ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క బరువును మరియు పరిమాణాన్ని పెద్దగా తగ్గిస్తుంది.

సోలిడ్-స్టేట్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ల నుండి వచ్చే అనేక ప్రయోజనాలు ఈ పరిమాణ తగ్గింపు నుండి వచ్చేవి. ఈ రోజుల్లో, పారంపరిక ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లను స్థాపించడం సాధారణ పని కాదు—ప్రయోగక్రమంలో ట్రాన్స్పోర్ట్, సైట్ ప్రపంచం, స్థాపన, మరియు ప్రవాహణ ఖర్చులు అన్ని ప్రాజెక్టు బడ్జెట్లను పెంచుతాయి. వ్యతిరేకంగా, చిన్న మరియు కొద్దిగా సులభంగా సోలిడ్-స్టేట్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లను చిన్న సౌర క్షేత్రాల్లో లేదా నిలపు బాక్సుల్లో స్థాపించవచ్చు. సోలిడ్-స్టేట్ డివైస్‌ల వేగమైన స్విచింగ్ గాటా యూనిట్లకు విద్యుత్ ప్రాంతాలను ఎక్కువ స్థాయిలో నియంత్రించడానికి అవకాశం ఇస్తుంది, కారణంగా ఎక్కువ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లను ప్రయోగించడం ద్వారా ప్రయోగక్రమంలోని శక్తి గుణమైన నియంత్రణను చేయవచ్చు.

SSTలను పవర్ ఎలక్ట్రానిక్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు (PET) లేదా ఎలక్ట్రానిక్ పవర్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు (EPT) అని కూడా పిలవచ్చు. వాటి పవర్ ఎలక్ట్రానిక్ కన్వర్షన్ టెక్నాలజీని ఉపయోగించి వోల్టేజ్ లెవల్ మార్పు మరియు శక్తి ప్రవాహం చేయడానికి సామర్థ్యం ఉన్న బుద్ధిమాన్యమైన ఉపకరణాలు.

వాటి ప్రాథమిక సిద్ధాంతం క్రింది విధంగా చూపబడుతుంది: మొదట, పవర్-ఫ్రీక్వెన్సీ AC సిగ్నల్ పవర్ ఎలక్ట్రానిక్ కన్వర్టర్ ద్వారా ఉన్నత-తరంగధృవ్య స్క్వేర్ వేవ్ లో మారుస్తారు. సిగ్నల్ హై-ఫ్రిక్వెన్సీ ఆఇసోలేషన్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ ద్వారా ప్రవాహించబడతుంది, అప్పుడంతా మరొక పవర్ ఎలక్ట్రానిక్ కన్వర్టర్ ద్వారా ప్రయోగక్రమంలోని పవర్-ఫ్రీక్వెన్సీ AC సిగ్నల్లుగా మారుస్తారు. ఈ మొత్తం ప్రక్రియను నియంత్రకం ద్వారా పవర్ ఎలక్ట్రానిక్ స్విచింగ్ డివైస్‌లను నియంత్రించడం ద్వారా చేయబడుతుంది.

ఈ పని ప్రక్రియను ఆధారంగా, సోలిడ్-స్టేట్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు పారంపరిక ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ల కంటే గల ప్రయోజనాలు స్పష్టం:

• పవర్-ఫ్రీక్వెన్సీ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ల బదులుగా ఉన్నత-తరంగధృవ్య ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లను ఉపయోగించడం ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క పరిమాణాన్ని మరియు బరువును పెద్దగా తగ్గిస్తుంది.

• యోగ్య నియంత్రణతో, ఇన్‌పుట్ వైపు యూనిటీ పవర్ ఫ్యాక్టర్ చేయవచ్చు, లోడ్ వైపు నుండి రీఐక్టివ్ పవర్ అందించవచ్చు, హార్మోనిక్ కరెంట్లను నిరోధించవచ్చు, ద్విమిక హార్మోనిక్ ప్రసారణాన్ని నియంత్రించవచ్చు, మరియు శక్తి గుణమైన నియంత్రణను చేయవచ్చు.

• ఇది సోర్స్ వైపు ఉన్న ఓవర్వోల్టేజ్ లేదా అండర్వోల్టేజ్ యొక్క ప్రభావాన్ని లోడ్ వైపు వోల్టేజ్ యొక్క ప్రభావాన్ని తొలగించవచ్చు, లోడ్ వైపు వోల్టేజ్ యొక్క పరిమాణాన్ని, తరంగధృవ్యను, మరియు వేవ్ ఫార్మ్ ని స్థిరంగా ఉంచవచ్చు.

• ఇది AC మరియు DC ఇంటర్ఫేస్‌లను కలిగి ఉంటుంది, విభజించబడిన జనరేషన్ వ్యవస్థలను గ్రిడ్లో కలపడానికి మరియు DC లోడ్లను కనెక్ట్ చేయడానికి సులభంగా చేయవచ్చు.

• పూర్తి డిజిటల్ నియంత్రణ గ్రిడ్ డేటా సేకరణ మరియు నెట్వర్క్ కమ్యూనికేషన్ సులభంగా చేయవచ్చు, పవర్ ఫ్లో నియంత్రణను చేయవచ్చు. ఇది ఫ్లెక్సిబుల్ AC ట్రాన్స్మిషన్ సిస్టమ్‌ల (FACTS) తో సహకరించి గ్రిడ్ స్థిరతను మరియు నమోదైన స్థితిని పెంచవచ్చు.

స్పష్టంగా, సోలిడ్-స్టేట్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు స్మార్ట్ గ్రిడ్ల అవసరాలకు అనుకూలంగా ఉన్నాయి, మరియు విద్యుత్ వ్యవస్థల ప్రతి వ్యక్తివిని ప్రత్యేక అవసరాలను అందించడంలో అంతకన్నా సులభంగా చేయవచ్చు.