Transformador electrònic de potència amb tècnica PLL adaptativa per a la superació de pertorbacions de tensió
En aquest article es proposa una nova PET per a una xarxa de distribució anomenada unitat flexible de distribució d'energia, i es revela el mecanisme d'intercanvi d'energia entre la xarxa i la càrrega. S'ha desenvolupat i demostrat un prototip aïllat de freqüència mitjana de 30 kW 600 VAC/220 VAC/110 VDC. A més, l'article presenta estratègies de control clau de la PET per a aplicacions en xarxes de distribució elèctrica, especialment en condicions de pertorbació de la tensió de la xarxa. També es discuteixen i verifiquen amb un anàlisi basat en impedàncies les qüestions de stabilitатностьstabilitat relacionades amb la PET trifàsica connectada a la xarxa. El prototip de la PET s'ha provat i ha superat la funció de resistència a les pertorbacions de tensió.
1.Introducció.
El transformador de distribució és l'equipament més important i comú en una xarxa de distribució d'energia, responsable de la transformació de tensió i l'aïllament de tensió. Un transformador de distribució tradicional és molt fiable, però és voluminós i pesant. No es poden aïllar les harmòniques entre els costats primari i secundari, i cal disposar d'equip addicional per monitoritzar i protegir possibles problemes de trencament. Avui en dia, aquests inconvenients són preguntes reals en l'àmbit acadèmic i industrial. Per tant, els transformadors basats en electrònica de potència, anomenats transformadors electrònics de potència, transformadors intel·ligents universals, transformadors d'estat sòlid, transformadors intel·ligents, routers d'energia i altres, han esdevingut progressivament un tema emergent en els darrers 10 anys, especialment per a aplicacions d'aerospacial, tracció ferroviària, xarxa intel·ligent i Internet d'energia . El seu ús inicial pot ser en aplicacions especials on el cost i l'eficiència són secundaris comparats amb la mida i el pes .
2.Estructura i especificacions de la PET.
S'adopta un mètode de control obert de freqüència de commutació fixa per al convertidor DC/DC aïllat multifil de freqüència mitjana. Es coneix com a transformador DC i proporciona una tensió de sortida no regulada. Reduint els requisits de regulació i estretant els rangs de tensió d'entrada, el transformador DC pot assolir una eficiència més alta i una sortida de potència més gran que el transformador regulat estàndard, fins i tot si es suprimeix l'inductor de filtratge. Els inversors trifàsics es componen de tres inversors modulars monofàsics H4 de pont complet idèntics, que tenen una excel·lent capacitat de correcció de càrrega desequilibrada interna, o haurien d'afegir-se altres mètodes de control addicionals als inversors trifàsics. La tensió de sortida AC s'ajusta amb controladors de doble bucle, on el bucle exterior s'estableix per regular el valor RMS de la tensió, mentre que el bucle interior regula el valor instantani de la tensió. A més, una estratègia de control SPWM bipolar ajuda a suportar la potència reactiva.
3.Estratègies clau per a la PET per a la resistència a les pertorbacions de tensió.
Per a una PET operada amb una pertorbació de tensió de la xarxa, l'observabilitat i la controlabilitat són essencials. La detecció precisa i ràpida de la freqüència i l'angle de fase de la tensió de la xarxa és essencial per assegurar la generació correcta de senyals de referència i per afrontar els còdigos d'utilitat, especialment per a aquells que operen sota distorsions d'utilitat comuns com les harmòniques, els abatiments de tensió, les variacions de freqüència i els salts de fase [21]. El canvi dinàmic de la tensió de la xarxa hauria de tenir-se en compte per a preocupacions de control ràpid. Per tant, s'han investigat dues estratègies clau per a la PET i es presenten separatament en aquesta secció, incloent-hi els mètodes de disseny del PLL, els principis de control i el model de senyal petit del rectificador PWM trifàsic. També es discuteixen les qüestions de stabilitat relacionades amb la PET trifàsica connectada a la xarxa.
4.Conclusió.
En aquest article es proposa una nova PET per a una xarxa de distribució anomenada unitat flexible de distribució d'energia. L'aïllament DC/DC dels inversors trifàsics s'implementa a través d'un transformador multifil compacte, el que redueix la complexitat del sistema. Centrant-se en les qüestions del codi de xarxa de la PET, com la resistència a les pertorbacions de tensió i la resonància harmònica, que no s'havien trobat anteriorment, aquest manuscrit presenta en detall els mètodes de disseny del PLL en condicions de xarxa distorsionada, els principis de control, el model de senyal petit i l'admitància d'entrada del rectificador PWM trifàsic. Això ajuda a entendre la resonància harmònica en sistemes d'energia basats en electrònica de potència utilitzant una PET.
Font: IEEE Xplore
Declaració: Respectuosa amb l'original, articles bons dignes de compartir, si hi ha infracció contacteu per a eliminar.
