კასკადური H-ბრიჯის ელექტრონული ძალის ტრანსფორმატორის განსხვავებული DC-ლინკის ტოპოლოგიით ინდივიდუალური DC შემცირებული წერტილის ბალანსირების კონტროლი

     ამ სტატიაში შედგენილია ერთი ზოლითი დიდი და პატარა დირექტული ძაბვის (დი.ძ.) ბალანსის სტრატეგია ელექტრონული ძაბვის ტრანსფორმატორისთვის გამყოფი დირექტული ძაბვის ტოპოლოგიით. სტრატეგია არჩევს აქტიურ ძაბვებს იზოლაციისა და გამომავალი ეტაპების სხვადასხვა ძაბვის მოდულებში დი.ძ. ბალანსის შესაძლებლობის გასაძლიერებლად. სტრატეგიის საშუალებით დიდი და პატარა დირექტული ძაბვები კარგად დაბალანსდება, როდესაც სხვადასხვა ძაბვის მოდულებში წარმოიქმნება არასამართი დარჩენა (მაგალითად, კომპონენტების პარამეტრების არაერთობა ან რამდენიმე დიდი ან/და პატარა დირექტული ძაბვის დაკავშირება აღმოსავლის ენერგიის წყაროებთან ან/და დირექტული ტვირთებთან). შემოთავაზებული სტრატეგია ანალიზირდება და ექსპერიმენტული დამტკიცებით დამხმარებელია.

1.შესახებ.

    ელექტრონული ძაბვის ტრანსფორმატორი (EPT), რომელსაც ასევე უწოდებენ სოლიდ-სტეიტ ტრანსფორმატორს (SST) , ან ძაბვის ელექტრონიკურ ტრანსფორმატორს (PET) , ითვლება მომავალი ელექტროსისტემის კლუსი კომპონენტად. ის აქვს ბევრი ადვილი თვისება, როგორიც არის აღმოსავლის ენერგიის ინტეგრაცია, მთავარი ელექტროსისტემისა და AC/DC მიკროგრიდის დაკავშირება , გამომავალი ძაბვის რეგულირება, ჰარმონიული დაზიანების დასაბლოკებელი, რეაქტიული ძაბვის კომპენსაცია და შეტევის იზოლაცია.

დიდი ძაბვის და ძაბვის მასშტაბის გამოყენების საშუალებით სამეტად EPT-სთვის არსებობს რამდენიმე პროსპექტული ტოპოლოგია, რომლებიც განიხილება, როგორიც არის კასკადური H-ბრიჯის EPT , მოდულური მრავალსაფერი კონვერტერი (MMC) EPT  და დაჭერითი მრავალსაფერი EPT . 2012 წელს 15-kV 1.2-MVA ერთფაზიანი კასკადური H-ბრიჯის ტრაქციის EPT დადგენილი იყო ლოკომოტივზე მოცულობის შემცირებისა და ეფექტურობის გაუმჯობესების მიზნით 16.67 Hz ლინიური ძაბვის ტრანსფორმატორის ჩანაცვლებით . 2015 წელს 10-kV/400-V 500-kVA სამფაზიანი კასკადური H-ბრიჯის EPT დადგენილი იყო დისტრიბუციის ელექტროსისტემაში მაღალი ხარისხის ელექტროსის უზრუნველყოფისთვის .

2.EPT გამყოფი დირექტული ძაბვის ტოპოლოგიით.

    სურათი აჩვენებს სამფაზიანი EPT-ის მთავარ შეუღერებლად დირექტული ძაბვის ტოპოლოგიის მთავარ ქსელს, რომელიც წარმოდგენილია . ეს არის სამეტადი შეყვანა-სერიის-გამოყვანა-პარალელური კონფიგურაცია      n     PM-ები თითოეულ ფაზაში. სამი ეტაპი არის შეყვანის ეტაპი, იზოლაციის ეტაპი და გამოყვანის ეტაპი. სურათზე არის ორი AC პორტი და ექვსი DC პორტი. PM 1-ისთვის თითოეულ ფაზაში არის დიდი დირექტული ძაბვის პორტი და პატარა დირექტული ძაბვის პორტი აღმოსავლის ენერგიის წყაროებთან და დირექტული ტვირთებთან სხვადასხვა ძაბვებით დაკავშირებისთვის.

3.შემოთავაზებული ზოლითი დიდი და პატარა დირექტული ძაბვის ბალანსის სტრატეგია.

    როდესაც აღმოსავლის ენერგიის წყაროები და დირექტული ტვირთები დაკავშირდება EPT-ის დირექტული პორტებთან (მაგალითად, დირექტული პორტები A_H და A_L, როგორც არის ნაჩვენები სურათი 1) ან კომპონენტების პარამეტრების არაერთობა წარმოიქმნება, იქნება ძაბვის არასამართი სხვადასხვა PM-ებში. თუ ძაბვის არასამართი აღემატება დირექტული ძაბვის ბალანსის კონტროლერის რეგულირების შესაძლებლობას, დირექტული ძაბვები არ იქნებიან დაბალანსებული. ამ სექციაში აღმოსავლის ენერგიის წყაროების და დირექტული ტვირთების სცენარი ინახავს მაგალითად. 

4.შემოთავაზებული ზოლითი დიდი და პატარა დირექტული ძაბვის ბალანსის სტრატეგიის რეალიზება.

    შემოთავაზებული სტრატეგია შედგება ორი ნაწილისგან: იზოლაციის ეტაპის ზოლითი დიდი დირექტული ძაბვის ბალანსის სტრატეგიის და გამოყვანის ეტაპის ზოლითი პატარა დირექტული ძაბვის ბალანსის სტრატეგიის.

5.დასკვნები.

     ამ სტატიაში შემოთავაზებულია ერთი ზოლითი დიდი და პატარა დირექტული ძაბვის (დი.ძ.) ბალანსის სტრატეგია ელექტრონული ძაბვის ტრანსფორმატორისთვის გამყოფი დირექტული ძაბვის ტოპოლოგიით. სამი ზოლითი დი.ძ. ბალანსის სტრატეგიის დი.ძ. ბალანსის შესაძლებლობები ანალიზირდება და რეიტინგის შესაბამისად დალაგებულია. რეიტინგის შედეგები მიჩნეულია, რომ შემოთავაზებული სტრატეგია არის ყველაზე ძლიერი დი.ძ. ბალანსის სტრატეგია. ეს დასკვნა ექსპერიმენტული ვერიფიკაციით დამხმარებელია. ექსპერიმენტული შედეგები გამოჩენილია, რომ შემოთავაზებული სტრატეგიის საშუალებით ზოლითი დიდი და პატარა დირექტული ძაბვები კარგად დაბალანსდება, როდესაც არსებულია სერიოზული კომპონენტების პარამეტრების არაერთობა ან დი.ძ. ძალის დიდი პროპორცია სრული ძალაში. სინამდვილეში, შემოთავაზებული სტრატეგიის საშუალ