วิธีการที่ทรานสฟอร์มเมอร์แบบโซลิดสเตตช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของสมาร์ทกริด

หม้อแปลงแบบของแข็ง (SST) หรือที่เรียกว่า "หม้อแปลงอัจฉริยะ" เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าสมัยใหม่ที่สามารถให้การไหลของพลังงานในทิศทางสองทางได้ พวกมันรวมเอาชิ้นส่วนกึ่งตัวนำกำลังสูงวงจรควบคุม และหม้อแปลงความถี่สูงแบบดั้งเดิมไว้ด้วยกัน มอบฟังก์ชันหลายอย่าง เช่น การชดเชยพลังงาน реактивная и подавление гармоник. SSTs соответствуют широкому диапазону потребностей в применении, от распределенной генерации до локомотивов для тяги, электрических сетей и промышленных энергетических систем. Их применение выходит за рамки преобразования напряжения, обеспечивая плавные переходы от переменного тока к постоянному и от постоянного тока к переменному. Однако основным применением твердотельных трансформаторов является распределенная генерация.

ไม่เหมือนกับหม้อแปลงแบบดั้งเดิม หม้อแปลงแบบของแข็งสามารถให้เอาต์พุต DC ที่ระดับแรงดันที่ต้องการได้ ในหม้อแปลงแบบของแข็งทั่วไป แรงดันขาเข้าจะถูกแปลงเป็นสัญญาณ AC ความถี่สูงผ่านคอนเวอร์เตอร์อิเล็กทรอนิกส์กำลังแล้วส่งเข้าสู่ข้างหลักของหม้อแปลงความถี่สูง บนข้างรอง จะทำการกระบวนการกลับเพื่อผลิตเอาต์พุต AC, DC หรือทั้งสองสำหรับโหลด การโอนกำลังความถี่สูงลดน้ำหนักและขนาดของหม้อแปลงอย่างมาก

ประโยชน์มากมายของหม้อแปลงแบบของแข็งมาจากขนาดที่ลดลง วันนี้ การติดตั้งหม้อแปลงแบบดั้งเดิมไม่ใช่เรื่องง่ายๆ—การพิจารณาเรื่องการขนส่ง การเตรียมสถานที่ การติดตั้ง และค่าใช้จ่ายในการส่งกำลังทั้งหมดทำให้งบประมาณโครงการเพิ่มขึ้น ในทางตรงกันข้าม หม้อแปลงแบบของแข็งที่มีขนาดเล็กและราคาถูกกว่าสามารถติดตั้งได้ง่ายในฟาร์มโซลาร์เซลล์ขนาดเล็กหรือภาชนะเก็บ ความเร็วในการสลับที่รวดเร็วของอุปกรณ์แบบของแข็งยังช่วยให้บริษัทสาธารณูปโภคสามารถจัดการแหล่งกำเนิดพลังงานหลายแห่งที่ส่งเข้าสู่ระบบไฟฟ้าได้ดีขึ้น เนื่องจากสามารถติดตั้งหม้อแปลงเพิ่มเติมเพื่อควบคุมและปรับแต่งคุณภาพไฟฟ้าได้

หม้อแปลงแบบของแข็งยังเรียกว่า Power Electronic Transformers (PET) หรือ Electronic Power Transformers (EPT) พวกเขาเป็นอุปกรณ์อัจฉริยะที่ใช้เทคโนโลยีการแปลงอิเล็กทรอนิกส์กำลังเพื่อทำให้เกิดการแปลงระดับแรงดันและการส่งกำลัง

หลักการพื้นฐานของพวกเขาวาดแสดงดังนี้: ก่อนอื่น สัญญาณ AC ความถี่กำลังจะถูกแปลงเป็นสัญญาณสี่เหลี่ยมความถี่สูงโดยคอนเวอร์เตอร์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง สัญญาณถูกส่งผ่านหม้อแปลงแยกความถี่สูง จากนั้นถูกแปลงกลับเป็นสัญญาณ AC ความถี่กำลังโดยคอนเวอร์เตอร์อิเล็กทรอนิกส์กำลังอีกตัวหนึ่ง กระบวนการทั้งหมดนี้ถูกควบคุมโดยการปรับสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์กำลังผ่านตัวควบคุม

ตามหลักการการทำงานนี้ ข้อดีของหม้อแปลงแบบของแข็งเหนือหม้อแปลงแบบดั้งเดิมชัดเจน:

• การใช้หม้อแปลงความถี่สูงแทนหม้อแปลงความถี่กำลังลดขนาดและน้ำหนักอย่างมาก

• ด้วยการควบคุมที่เหมาะสม ข้างขาเข้าสามารถบรรลุปัจจัยกำลังเท่ากับ 1 ดูดซับพลังงาน реактивная с нагрузочной стороны, блокировать гармонические токи, подавлять двунаправленное распространение гармоник и эффективно улучшать качество электроэнергии.

• Можно устранить влияние перенапряжения или недостаточного напряжения на стороне источника на напряжение на стороне нагрузки, обеспечивая стабильность величины частоты и формы сигнала на стороне нагрузки.

• มีอินเทอร์เฟซ AC และ DC ทำให้การเชื่อมต่อระบบการสร้างพลังงานกระจายและโหลด DC สะดวกขึ้น

• การควบคุมดิจิทัลทั้งหมดทำให้การรวบรวมข้อมูลเครือข่ายและการสื่อสารเครือข่ายง่ายขึ้น ช่วยให้สามารถควบคุมการไหลของกำลังได้ สามารถทำงานร่วมกับ Flexible AC Transmission Systems (FACTS) เพื่อเพิ่มความเสถียรและความน่าเชื่อถือของระบบไฟฟ้า

ชัดเจนว่า หม้อแปลงแบบของแข็งเหมาะสมกว่าในการตอบสนองความต้องการของระบบไฟฟ้าอัจฉริยะ และสามารถตอบสนองความต้องการเฉพาะของผู้ใช้สำหรับระบบไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น