Transformador electrónico de potencia con técnica PLL adaptativa para resistir perturbacións de voltaxe

      Neste artigo propóese un novo PET para unha rede de distribución chamado unidade de distribución de enerxía flexible, e revelase o mecanismo de intercambio de enerxía entre a rede e a carga. Desenvolveuse e demostrouse un prototipo aislado de frecuencia media de 30 kW 600 VAC/220 VAC/110 VDC. Este artigo tamén presenta estratexias de control clave do PET para aplicacións na rede de distribución eléctrica, especialmente baixo condicións de perturbación da tensión da rede. Ademais, discútese e verifica con unha análise baseada en impedancia os problemas de estabilidade relacionados co PET trifásico conectado á rede. O prototipo do PET foi probado e superou a función de paso por perturbacións de tensión. 

1.Introdución.

     O transformador de distribución é o equipo máis importante e común nunha rede de distribución de enerxía, responsable da transformación e aislamento de tensión. Un transformador de distribución tradicional é moi fiable, pero é voluminoso e pesado. Non se poden aislar as harmónicas entre os lados primario e secundario, e é necesario equipamento adicional para monitorizar e protexer contra posibles fallos. Actualmente, estes inconvenientes son reais preocupacións na academia e na industria. Polo tanto, os transformadores basados en electrónica de potencia, chamados transformadores electrónicos de potencia, transformadores universais inteligentes, transformadores de estado sólido, transformadores inteligentes, rutas de enerxía e outros, foron xeneralizándose como un tema emerxente nos últimos 10 anos, especialmente para aplicacións aeroespaciais, tracción ferroviaria, redes intelixentes e Internet de Enerxía. A súa aplicación inicial pode ser en aplicacións especiais onde o custo e a eficiencia son secundarios ao tamaño e peso..

2.Estructura e Especificacións do PET.

    Adóptase un método de control en bucle aberto de frecuencia de conmutación fixa para o conversor DC/DC aislado de frecuencia media multi-bobinado. Chámase transformador DC e proporciona unha tensión de saída non regulada. Reducindo os requisitos de regulação e estreitando os rangos de tensión de entrada, o transformador DC pode lograr unha maior eficiencia e potencia de saída que o transformador regulado estándar, incluso sen o filtro de corrente. Os inversores trifásicos están formados por tres inversores H4 de puente completo monofásico modulares idénticos, que teñen unha excelente capacidade de corrección de cargas desequilibradas internas, ou deben engadirse outros métodos de control extra aos inversores trifásicos. A tensión de saída AC regúlase con controladores de dous bucles, onde o bucle externo está configurado para regular o valor RMS da tensión, mentres que o bucle interno regula o valor instantáneo da tensión. Ademais, unha estratexia de control SPWM bipolar axuda a soportar a potencia reactiva.

3.Estratexias Clave para o PET para Superación de Perturbacións de Tensión.

     Para un PET operado con una perturbación de tensión da rede, a observabilidade e controlabilidade son esenciais. A detección precisa e rápida da frecuencia e do ángulo de fase da tensión da rede é esencial para asegurar a xeración correcta das señales de referencia e para facer fronte aos códigos de utilidade, especialmente para aqueles operados baixo distorsións comúns de utilidade como harmónicas, caídas de tensión, variacións de frecuencia e saltos de fase [21]. A mudanza dinámica da tensión da rede debe considerarse para control rápido. Polo tanto, investigáronse dúas estratexias clave para o PET e preséntanse separadamente nesta sección, incluíndo os métodos de deseño do lazo de bloqueo de fase (PLL), os principios de control e o modelo de sinal pequeno do rectificador PWM trifásico. Tamén discútese os problemas de estabilidade relacionados co PET trifásico conectado á rede.

4.Conclusión.

        Neste artigo propóese un novo PET para unha rede de distribución chamado unidade de distribución de enerxía flexible. A isolación DC/DC para os inversores trifásicos implementase mediante un transformador multi-bobinado compacto, que reduce a complexidade do sistema. Centrándose nos problemas de código de rede do PET, como a superación de perturbacións de tensión e a resonancia harmónica, que non se atoparon previamente, este manuscrito presenta en detalle os métodos de deseño clave do PLL baixo condicións de rede distorsionadas, os principios de control, o modelo de sinal pequeno e a admitancia de entrada do rectificador PWM trifásico. Isto axuda a comprender a resonancia harmónica nos sistemas de enerxía basados en electrónica de potencia que usan un PET.

Fonte: IEEE Xplore

Declaración: Respetar o original, artigos bóns méritos de compartir, se hai infracción por favor contactar para eliminar.