Ηλεκτρονικός μετατροπέας ρεύματος με προσαρμοστική τεχνική PLL για διέλευση αλλαγών στην τάση

      Στο παρόν έγγραφο, προτείνεται ένα νέο PET για μία διανομική δίκτυο, το οποίο ονομάζεται ευέλικτη μονάδα κατανομής ενέργειας, και αποκαλύπτεται η μηχανή ανταλλαγής ενέργειας μεταξύ του δικτύου και του φορτίου. Αναπτύσσεται και δείχνεται ένα πρωτότυπο 30 kW 600 VAC/220 VAC/110 VDC μεσοβάθμιας συχνότητας με απομόνωση. Το έγγραφο παρουσιάζει επίσης βασικές στρατηγικές ελέγχου του PET για εφαρμογές διανομικών δικτύων, ειδικά υπό συνθήκες διαταραχής τάσης δικτύου. Επιπλέον, συζητούνται και επαληθεύονται θέματα σταθερότητας σχετικά με το συνδεδεμένο στο δίκτυο τριφασικό PET με μια ανάλυση βασισμένη στην αντίσταση. Το πρωτότυπο PET δοκιμάζεται και περνά τη λειτουργία διέλευσης διαταραχής τάσης. 

1.Εισαγωγή.

     Ο διανομικός μετατροπέας είναι το πιο σημαντικό και κοινό εξοπλισμός σε ένα διανομικό δίκτυο, υπεύθυνος για την μετατροπή και την απομόνωση τάσης. Ο παραδοσιακός διανομικός μετατροπέας είναι πολύ αξιόπιστος· ωστόσο, είναι μεγάλος και βαρύς. Οι αρμονικές μεταξύ της πρωτογενούς και δευτερογενούς πλευράς δεν μπορούν να απομονωθούν, και χρειάζεται επιπλέον εξοπλισμός για την παρακολούθηση και προστασία από πιθανές παρακμές. Σήμερα, αυτά τα μειονεκτήματα είναι πραγματικές ανησυχίες στην ακαδημαϊκή και βιομηχανική κοινότητα. Συνεπώς, οι μετατροπείς βασισμένοι σε ηλεκτρονική ενέργεια, οι οποίοι ονομάζονται μετατροπείς ηλεκτρονικής ενέργειας, προηγμένοι καθολικοί μετατροπείς, στερεού κατάστατου μετατροπείς, νοηματικοί μετατροπείς, διαχειριστές ενέργειας και άλλοι, έχουν γίνει ένας νεοφυής τομέας τα τελευταία 10 χρόνια, ειδικά για εφαρμογές αεροδιαστημικών, τροχού τρένων, νοηματικών δικτύων και Internet Energy. Η αρχική χρήση τους μπορεί να είναι σε ειδικές εφαρμογές όπου ο κόστος και η απόδοση είναι δευτερεύουσες σε σχέση με το μέγεθος και το βάρος.

2.Δομή και Προδιαγραφές του PET.

    Χρησιμοποιείται μια μέθοδος ελέγχου με ανοιχτό κύκλο με σταθερή συχνότητα στροφής για τον πολυενταφή μεσοβάθμιας συχνότητας μετατροπέα DC/DC. Αυτός αναφέρεται ως μετατροπέας DC και παρέχει μη ρυθμιζόμενη εξόδια τάση. Με τη μείωση των απαιτήσεων ρύθμισης και τον στενότερο εύρος εισαγόμενης τάσης, ο μετατροπέας DC μπορεί να επιτευχθεί υψηλότερη απόδοση και μεγαλύτερη ισχύ από τον κανονικό ρυθμιζόμενο μετατροπέα, ακόμη και αν ο πίνακας φίλτρου αφαιρεθεί.Τα τριφασικά εναντιστροφές αποτελούνται από τρία ταυτόμορφα μονοφασικά μετατροπείς H4 πλήρους γέφυρας, οι οποίοι έχουν εξαιρετική δυνατότητα διόρθωσης εσωτερικών ανισορροπιών φορτίου, ή θα πρέπει να προστεθούν άλλες επιπλέον μέθοδοι ελέγχου στο τριφασικό εναντιστροφό. Η εξόδια τάση AC ρυθμίζεται με διπλούς κυκλώματα ελέγχου, όπου ο εξωτερικός κύκλος ρυθμίζει την RMS τιμή της τάσης, ενώ ο εσωτερικός κύκλος ρυθμίζει την στιγμιότυπη τιμή της τάσης. Επιπλέον, μια στρατηγική ελέγχου διπολικής SPWM βοηθά στην υποστήριξη της ανενεργής ενέργειας.

3.Βασικές Στρατηγικές για τη Διέλευση Διαταραχής Τάσης με PET.

     Για ένα PET που λειτουργεί με διαταραχή τάσης δικτύου, η παρατηρησιμότητα και η ελεγχοσυνδεδεμένη είναι ζωτικής σημασίας. Η ακριβής και γρήγορη ανίχνευση της συχνότητας και της φάσης της τάσης δικτύου είναι ζωτικής σημασίας για να εξασφαλίσει τη σωστή παραγωγή σημάτων αναφοράς και να αντιμετωπίσει τους κώδικες επιχειρήσεων, ειδικά για εκείνους που λειτουργούν υπό κοινές διαταραχές επιχειρήσεων, όπως αρμονικές, πτώσεις τάσης, μεταβολές συχνότητας και πηδήματα φάσης[21]. Η δυναμική αλλαγή της τάσης δικτύου πρέπει να ληφθεί υπόψη για ταχείες ανησυχίες ελέγχου. Συνεπώς, δύο βασικές στρατηγικές για το PET έχουν εξεταστεί και παρουσιάζονται ξεχωριστά σε αυτή την ενότητα, συμπεριλαμβανομένων των μεθόδων σχεδίασης του φάση-συνδεδεμένου (PLL), των αρχών ελέγχου και του μικροσηματικού μοντέλου του τριφασικού PWM ευθείας. Συζητούνται επίσης θέματα σταθερότητας σχετικά με το συνδεδεμένο στο δίκτυο τριφασικό PET.

4.Συμπέρασμα.

        Στο παρόν έγγραφο, προτείνεται ένα νέο PET για μία διανομική δίκτυο, το οποίο ονομάζεται ευέλικτη μονάδα κατανομής ενέργειας. Η απομόνωση DC/DC για τα τριφασικά εναντιστροφές εφαρμόζεται μέσω ενός συμπαγούς πολυενταφούς μετατροπέα, ο οποίος μειώνει την πολυπλοκότητα του συστήματος. Φοκουσίζοντας στα θέματα κώδικα δικτύου του PET, όπως η διέλευση διαταραχής τάσης και η αρμονική συντονία, τα οποία δεν έχουν αντιμετωπιστεί προηγουμένως, αυτό το έγγραφο παρουσιάζει τις βασικές μεθόδους σχεδίασης PLL υπό συνθήκες διαταραχής, τις αρχές ελέγχου, ένα μικροσηματικό μοντέλο και την εισαγόμενη αντίσταση του τριφασικού PWM ευθείας σε λεπτομέρεια. Αυτό βοηθά στην κατανόηση της αρμονικής συντονίας σε συστήματα ενέργειας με βάση ηλεκτρονική ενέργεια χρησιμοποιώντας ένα PET.

Πηγή: IEEE Xplore

Δήλωση: Αξιώρειο του αρχικού, καλά άρθρα αξίζουν κοινή χρήση, αν υπάρχει παραβίαση πνευματικών δικαιωμάτων παρακαλείτε να επικοινωνήσετε για διαγραφή.