Sähkövirtamuunnin, joka käyttää adaptoitua PLL-tekniikkaa napajännitehäiriöiden selviytymiseen

      Tässä artikkelissa esitetään uusi jakeluverkon PET (power electronic transformer), jota kutsutaan joustavaksi sähköjakeluyksiköksi, ja paljastetaan verkon ja kuormituksen välisen energiavaihtomekanismi. Kehitettiin ja demonstroitiin 30 kW 600 VAC/220 VAC/110 VDC keskitaajuuden eristetty prototyyppi. Artikkelissa esitellään myös tärkeät PET:n hallintastrategiat sähköjakeluverkkosovelluksissa, erityisesti verkon jännitehäiriötilanteissa. Lisäksi käsitellään yhdistettyjen kolmivaiheisten PET:n stabiliteettiongelmia ja varmistetaan impedanssianalyysillä. Prototyyppi on testattu, ja se hyväksytään jännitehäiriön läpäisytoiminnon suorittamiseen. 

1.Johdanto.

     Jakeluverkon muuntaja on tärkein ja yleisin laite sähköjakeluverkossa, joka vastaa jännitteen muuntamista ja eristyksen tarjoamista. Perinteinen jakeluverkon muuntaja on erittäin luotettava, mutta se on hidas ja työläs. Primääri- ja sekundaarisivujen välistä harmoniasta ei voida erottua, ja lisälaitteita tarvitaan mahdollisten rikkoutumisongelmien valvomiseen ja suojaamiseen. Nykyään nämä haitat ovat todellisia huolenaiheita akateemisessa tutkimuksessa ja teollisuudessa. Siksi sähkötekniikan perustana olevia muuntajia, joita kutsutaan PET:eiksi, älykkäiksi yleismuuntajiksi, kiinteitäksi muuntajiksi, älykkäiksi muuntajiksi, energiaruteiksi ja niin edelleen, on viimeisen kymmenen vuoden aikana vähitellen tullut nousuun, erityisesti avaruusteollisuuden, rautatieveturien, älyverkkojen ja energiaverkkojen sovelluksissa. Niiden alkuperäinen käyttö voi olla erikoissovelluksissa, joissa kustannukset ja tehokkuus ovat toissijaisia verrattuna kokoon ja painoon..

2.PET:n rakenne ja määritykset.

    Moniviipaleeseen keskitaajuuden eristettyyn DC/DC-muunnokseen on otettu käyttöön vakiofrekventa avoin silmukka -hallintamenetelmä. Siihen viitataan DC-muuntajana, ja se tuottaa säädetön ulostulojännite. Sääntelyvaatimusten vähentämisen ja syöttöjännitteen vaihteluvälin supistamisen avulla DC-muuntaja voi saavuttaa korkeamman tehokkuuden ja suuremman teho-ulostulon kuin säännellyt muuntaja, vaikka suodatuspylväs olisi poistettu. Kolmivaiheiset inversiot koostuvat kolmesta samankokoisesta modulaarisesta yksivaiheisesta täysiportaisesta H4-inversiosta, joilla on erinomainen sisäinen epätasapainoinen kuormituskorjauskyky, tai muita ohjausmenetelmiä tulisi lisätä kolmivaiheiseen inverteriin. AC-ulostulojännite säädellään kaksoissilmukalla, jossa ulkosilmukka asetetaan säättämään jännitteen RMS-arvo, kun taas sisäinen silmukka säätelee jännitteen hetkellistä arvoa. Lisäksi bipolaarinen SPWM-ohjausstrategia auttaa reaktiivisen voiman tukena.

3.Tärkeät strategiat PET:n jännitehäiriön läpäisytoiminnolle.

     Verkon jännitehäiriön aikana toimivan PET:n havaittavuus ja ohjaavuus ovat olennaisia. Verkon jännitteen frekvenssin ja vaihekulman tarkka ja nopea tunnistaminen on välttämätöntä referenssisignaalien oikeanlaiselle luomiselle ja sähköverkon koodien noudattamiseksi, erityisesti yleisille verkon häiriöille, kuten harmonioille, jännitepuristuksille, frekvenssivariaatioille ja vaihehyppäyksille [21]. Verkon jännitteen dynaaminen muutos pitäisi ottaa huomioon nopean ohjauksen huolehdinnassa. Siksi on tutkittu kaksi PET:n tärkeää strategiaa, jotka esitetään erillisinä osina tässä luvussa, mukaan lukien vaihekuilalukituselementin (PLL) suunnittelumenetelmät, ohjausperiaatteet ja kolmivaiheisen PWM-säätimen pientä signaalia koskeva malli. Yhdistettyjen kolmivaiheisten PET:n stabiliteettiongelmia käsitellään myös.

4.Yhteenveto.

        Tässä artikkelissa esitetään uusi jakeluverkon PET, jota kutsutaan joustavaksi sähköjakeluyksiköksi. Kolmivaiheisten inversioiden DC/DC-eristys toteutetaan yhdellä tiiviillä moniviipaleella muuntajalla, mikä vähentää järjestelmän monimutkaisuutta. Tämä kirjoitus keskittyy PET:n verkko-ohjeisiin, kuten jännitehäiriön läpäisytoimintaan ja harmoniaresonanssiin, joita ei ole aiemmin koettu. Kirjoitus esittelee yksityiskohtaisesti tärkeät PLL-suunnittelumenetelmät häiriöllisissä verkkotiloissa, ohjausperiaatteet, pienen signaalin mallin ja kolmivaiheisen PWM-säätimen syötteen admittanssin. Tämä auttaa ymmärtämään harmoniaresonanssia sähkötekniikan perustana olevissa sähköjärjestelmissä, jotka käyttävät PET:tä.

Lähde: IEEE Xplore

Lause: Kunnioitetaan alkuperäistä, hyviä artikkeleita on jakettava, jos on oikeusloukkauksia, pyydä poistamaan.