محول الإلكترونيات القوى مع تقنية PLL التكيفية لتجاوز اضطرابات الجهد
في هذا البحث، يتم اقتراح وحدة توزيع طاقة مرنة جديدة لشبكة التوزيع تسمى PET، ويتم الكشف عن آلية تبادل الطاقة بين الشبكة والحمل. تم تطوير وإثبات نموذج أولي متوسط التردد معزول بقوة 30 كيلوواط وفولتاج 600 فولت متناوب/220 فولت متناوب/110 فولت مستمر. كما يقدم هذا البحث استراتيجيات تحكم رئيسية لـ PET لتطبيقات شبكة التوزيع الكهربائي، خاصة تحت ظروف اضطرابات فولتاج الشبكة. علاوة على ذلك، يتم مناقشة وتأكيد مشاكل الاستقرار المتعلقة بـ PET ثلاثي الأطوار المتصل بالشبكة باستخدام تحليل مقاوم-معكوس. تم اختبار النموذج الأولي لـ PET وقد تمكن من تجاوز دالة الاضطرابات الفولتية.
1.مقدمة.
محول التوزيع هو المعدة الأكثر أهمية واشتهارًا في شبكة التوزيع الكهربائي، وهو المسؤول عن تحويل الجهد والعزل الفولتي. محول التوزيع التقليدي موثوق جدًا؛ ومع ذلك، فهو ضخم وكبير الحجم. لا يمكن عزل التوافقيات بين الجانبين الأساسي والثانوي، ويحتاج إلى معدات إضافية لمراقبة وحماية المشكلات المحتملة. في الوقت الحالي، هذه العيوب هي قلق حقيقي في الأوساط الأكاديمية والصناعية. لذلك، أصبحت المحولات الإلكترونية القائمة على الإلكترونيات القوية مثل PET و IEE-Business وأخرى تدريجيًا موضوعًا ناشئًا خلال العشر سنوات الماضية، خاصة للتطبيقات الفضائية والجر السككي والشبكات الذكية وإنترنت الطاقة. قد تكون استخداماتها الأولى في التطبيقات الخاصة حيث يكون الكلفة والكفاءة ثانويتين بالنسبة للحجم والوزن.
2.هيكل ومواصفات PET.
يتم استخدام طريقة تحكم ذات تردد تبديل ثابت ومفتوحة للتحويل DC/DC المعزول بمتوسط التردد ذو اللفائف المتعددة. يشار إليه باسم المحول DC ويقدم جهد خرج غير منظم. من خلال تقليل متطلبات التنظيم وتضييق نطاقات الجهد الداخل، يمكن للمحول DC تحقيق كفاءة أعلى وأكبر قوة خرج من المحول المنظم القياسي، حتى إذا تم إلغاء المقاومة المرشحة. تتكون المعاكسات ثلاثية الأطوار من ثلاثة معاكسات H4 أحادية الطور متشابهة، والتي تمتلك قدرة تصحيح داخلية ممتازة للأحمال غير المتوازنة، أو يجب إضافة طرق تحكم إضافية إلى المعاكس ثلاثي الأطوار. يتم تنظيم الجهد الخرج المتناوب بواسطة متحكمات ثنائية الحلقة، حيث يتم ضبط الحلقة الخارجية لتقوم بتنظيم قيمة الجذر التربيعي المتوسط للجهد، بينما تقوم الحلقة الداخلية بتنظيم القيمة اللحظية للجهد. بالإضافة إلى ذلك، تساعد استراتيجية التحكم SPWM ثنائية القطبية في دعم الطاقة الردودية.
3.استراتيجيات رئيسية لـ PET للتغلب على اضطرابات الجهد.
بالنسبة لـ PET يعمل تحت ظروف اضطرابات جهد الشبكة، فإن القدرة على الملاحظة والتحكم ضرورية. يعتبر الكشف الدقيق والسريع عن التردد وزاوية الطور لجهد الشبكة أمرًا أساسيًا لضمان توليد الإشارات المرجعية بشكل صحيح وللتوفيق مع قواعد الشبكة، خاصة تحت التشوهات الشائعة مثل التوافقيات والتراجعات الجهدية والتغيرات في التردد والقفزات الطورية [21]. يجب النظر في التغيير الديناميكي لجهد الشبكة للتحكم السريع. لذلك، تم استقصاء واستعراض استراتيجيتين رئيسيتين لـ PET في هذا القسم، بما في ذلك طرق تصميم حلقة التحكم بالتزامن (PLL)، ومبادئ التحكم، ونموذج الإشارة الصغيرة للمعاكس PWM ثلاثي الأطوار. كما يتم مناقشة مشاكل الاستقرار المتعلقة بـ PET ثلاثي الأطوار المتصل بالشبكة.
4.خاتمة.
يتم اقتراح وحدة توزيع طاقة مرنة جديدة لشبكة التوزيع تسمى PET في هذا البحث. يتم تنفيذ العزل DC/DC للمعاكسات ثلاثية الأطوار عبر محول متعدد اللفائف مدمج واحد، مما يقلل من تعقيد النظام. مع التركيز على مشاكل قواعد الشبكة لـ PET مثل تجاوز الاضطرابات الجهدية والرنين التوافقي، والتي لم تواجه سابقًا، يقدم هذا البحث طرق تصميم PLL الرئيسية تحت ظروف الشبكة المشوهة، ومبادئ التحكم، ونموذج الإشارة الصغيرة، ومقاومة الإدخال للمعاكس PWM ثلاثي الأطوار بشكل تفصيلي. يساعد هذا في فهم الرنين التوافقي في أنظمة الطاقة القائمة على الإلكترونيات القوية باستخدام PET.
المصدر: IEEE Xplore
بيان: احترام الأصالة، المقالات الجيدة مستحقة للتقاسم، إذا كان هناك انتهاك للحقوق يرجى الاتصال للحذف.
