Elektronisk strømtransformator med adaptiv PLL-teknik til gennemførelse af spændingsstyringer

      I denne artikel foreslås en ny PET til distributionsnettet kaldet en fleksibel strømforsyningsenhed, og energiudvekslingsmekanismen mellem netværket og lasten bliver afsløret. Der er udviklet og demonstreret en 30 kW 600 VAC/220 VAC/110 VDC mediumfrekvens-isoleret prototype. Artiklen præsenterer også nøglekontrolstrategier for PET i forbindelse med elektriske distributionsnetanvendelser, især under forstyrrelser i nettens spænding. Desuden diskuteres og verificeres stabilitetsproblemer relateret til det nettilsluttede trefasede PET med en impedansbaseret analyse. Prototypen af PET blev testet, og den passede spændingsforstyrrelsers overlevnedsfunktion. 

1.Indledning.

     En distributionstransformator er den vigtigste og mest almindelige udstyr i et strømforsyningssystem, der har ansvaret for spændingsoverførsel og spændingsisolering. En traditionel distributionstransformator er meget pålidelig; dog er den stor og klodsset. Harmonierne mellem primært og sekundært side kan ikke isoleres, og ekstra udstyr er nødvendigt for at overvåge og beskytte mod mulige nedbrud. I dag er disse ulemper reelle bekymringer i akademia og industrien. Derfor er kraftelektronik-baserede transformatorer, kendt som kraftelektroniske transformatorer, intelligente universelle transformatorer, faststillede transformatorer, smarte transformatorer, energiroutere, og andre gradvist blevet et fremherskende emne i de sidste 10 år, især for aerospace, jernbane traktion, smart grid, og Energy Internet-anvendelser . Deres første brug kan være i specielle anvendelser, hvor omkostninger og effektivitet er sekundære til størrelse og vægt .

2.Struktur og Specifikationer for PET.

    Der anvendes en fast skiftfrekvens åben løkke kontrolmetode for den multifasete mediumfrekvens-isolerede DC/DC konverter. Den kaldes for en DC-transformator og leverer en ureguleret udgangsspænding. Ved at reducere reguleringsefterspørgslen og formindske inputspændingsområdet, kan DC-transformatoren opnå en højere effektivitet og større effektudgang end den standardregulerede transformator, selv hvis filterchoken fjernes.Trefasede inverter består af tre identiske modulære enefasede full-brug H4-inverter, der har en fremragende indre ubalanceret last korrektionskapacitet, eller andre ekstra kontrolmetoder skal tilføjes til trefasede inverter . AC-udgangsspændingen reguleres med dobbelt-løkke kontroller, hvor den ydre løkke er sat til at regulere RMS-værdien af spændingen, mens den indre løkke regulerer øjeblikkelige værdier af spændingen. Desuden hjælper en bipolar SPWM kontrolstrategi med at støtte reaktiv effekt.

3.Nøglestrategier for PET for Spændingsforstyrrelsers Overlevnedsfunktion.

     For en PET, der opererer med en netværksspændingsforstyrrelse, er observabilitet og kontrollabilitet afgørende. Nøjagtig og hurtig registrering af frekvensen og fasen for netværksspændingen er afgørende for at sikre korrekt generering af referencesignaler og håndtering af utilities regler, især for dem, der opererer under almindelige utilities forvrængelser såsom harmonier, spændingsnedgang, frekvensvariationer, og fasehop [21]. Den dynamiske ændring i netværksspændingen bør tages i betragtning for hurtig kontrol. Derfor er to nøglestrategier for PET undersøgt og præsenteret separat i dette afsnit, herunder PLL-designmetoder, kontrolprincipper, og småsignalmodellen for trefasede PWM-rectifier. Stabilitetsproblemer relateret til det nettilsluttede trefasede PET diskuteres også.

4.Konklusion.

        I denne artikel foreslås en ny PET til distributionsnettet kaldet en fleksibel strømforsyningsenhed. DC/DC-isolering for trefasede inverter implementeres gennem en kompakt multifasetransformator, hvilket reducerer systemkompleksiteten. Med fokus på grid kode problemer for PET, såsom spændingsforstyrrelsers overlevnedsfunktion og harmonisk resonans, som ikke tidligere er blevet mødt, præsenterer denne manuskript nøglesPLL-designmetoder under forvrængte gridforhold, kontrolprincipper, en småsignalmodel, og inputadmittance for trefasede PWM-rectifier i detaljer. Dette hjælper med at forstå harmonisk resonans i kraftelektronik-baserede strømsystemer ved hjælp af PET.

Kilde: IEEE Xplore

Erklæring: Respektér originaliteten, godartikler fortjener at deles, hvis der sker krænkelse kontakt os for sletning.