वोल्टेज-विकार राइड थ्रू के लिए अनुकूलनीय PLL तकनीक से लैस पावर इलेक्ट्रॉनिक ट्रांसफॉर्मर

      इस पेपर में, वितरण ग्रिड के लिए एक नया पीईटी (PET) जो फ्लेक्सिबल पावर डिस्ट्रिब्यूशन यूनिट कहलाता है, प्रस्तावित किया गया है, और नेटवर्क और लोड के बीच ऊर्जा विनिमय की प्रक्रिया का खुलासा किया गया है। एक 30 kW 600 VAC/220 VAC/110 VDC मध्य-आवृत्ति अलग किया हुआ प्रोटोटाइप विकसित और प्रदर्शित किया गया है। इस पेपर में वितरण ग्रिड अनुप्रयोगों के लिए पीईटी की महत्वपूर्ण नियंत्रण रणनीतियाँ, विशेष रूप से ग्रिड वोल्टेज विकृति की स्थितियों के तहत, भी प्रस्तुत की गई हैं। इसके अतिरिक्त, ग्रिड-संलग्न तीन-फेज पीईटी से संबंधित स्थिरता समस्याओं पर चर्चा की गई है और उन्हें इम्पीडेंस-आधारित विश्लेषण के साथ सत्यापित किया गया है। पीईटी प्रोटोटाइप का परीक्षण किया गया है, और यह वोल्टेज-विकृति राइड-थ्रू कार्यक्षमता पारित करता है। 

1.परिचय।

     एक वितरण ट्रांसफार्मर एक वितरण नेटवर्क में सबसे महत्वपूर्ण और सामान्य उपकरण है, जो वोल्टेज रूपांतरण और वोल्टेज अलगाव के लिए जिम्मेदार है। एक पारंपरिक वितरण ट्रांसफार्मर बहुत विश्वसनीय है; हालांकि, यह भारी और घातक है। प्राथमिक और द्वितीयक पक्षों के बीच की हार्मोनिक्स को अलग नहीं किया जा सकता, और अतिरिक्त उपकरणों की आवश्यकता होती है ताकि संभावित फेल समस्याओं की निगरानी और सुरक्षा की जा सके। आजकल, ये दोष अकादमिक और उद्योग में वास्तविक समस्याएँ हैं। इसलिए, पावर-इलेक्ट्रोनिक्स-आधारित ट्रांसफार्मर, जिन्हें पावर इलेक्ट्रोनिक ट्रांसफार्मर, इंटेलिजेंट यूनिवर्सल ट्रांसफार्मर, सॉलिड-स्टेट ट्रांसफार्मर, स्मार्ट ट्रांसफार्मर, ऊर्जा राउटर और अन्य नाम दिए गए हैं, गत 10 वर्षों में धीरे-धीरे एक उभरता हुआ विषय बन गया है, विशेष रूप से एयरोस्पेस, रेलवे ट्रैक्शन, स्मार्ट ग्रिड, और ऊर्जा इंटरनेट अनुप्रयोगों के लिए। उनका प्रारंभिक उपयोग विशेष अनुप्रयोगों में हो सकता है जहाँ लागत और दक्षता का महत्व आकार और वजन के बाद होता है।

2.पीईटी की संरचना और विशेषताएँ।

    एक नियत स्विचिंग आवृत्ति ओपन-लूप नियंत्रण विधि बहु-वाइंडिंग मध्य-आवृत्ति अलग किया हुआ डीसी/डीसी कन्वर्टर के लिए अपनाई गई है। इसे डीसी ट्रांसफार्मर कहा जाता है और यह एक अनियंत्रित आउटपुट वोल्टेज प्रदान करता है। नियंत्रण की आवश्यकताओं को कम करके और इनपुट वोल्टेज सीमाओं को संकुचित करके, डीसी ट्रांसफार्मर नियमित ट्रांसफार्मर की तुलना में अधिक दक्षता और बड़ी शक्ति आउटपुट प्राप्त कर सकता है, भले ही फिल्टर चोक निकाल दिया जाए। तीन-फेज इनवर्टर तीन समान मॉड्यूलर एक-फेज फुल-ब्रिज एच4 इनवर्टर से बने होते हैं, जिनकी अंतर्निहित असंतुलित लोड संशोधन क्षमता अत्यंत अच्छी होती है, या अन्य अतिरिक्त नियंत्रण विधियों को तीन-फेज इनवर्टर में जोड़ा जाना चाहिए। एसी आउटपुट वोल्टेज दो-लूप नियंत्रकों से नियंत्रित की जाती है, जहाँ बाहरी लूप वोल्टेज के RMS मान को नियंत्रित करने के लिए सेट किया जाता है, जबकि अंतर्निहित लूप वोल्टेज के तात्कालिक मान को नियंत्रित करता है। इसके अलावा, एक द्विपोल SPWM नियंत्रण रणनीति अप्रत्याशित शक्ति का समर्थन करने में मदद करती है।

3.वोल्टेज-विकृति राइड-थ्रू के लिए पीईटी की महत्वपूर्ण रणनीतियाँ।

     एक ग्रिड वोल्टेज विकृति के साथ संचालित पीईटी के लिए, दृश्यता और नियंत्रण आवश्यक हैं। ग्रिड वोल्टेज की आवृत्ति और दশा कोटा की सटीक और तेज निर्णय करना उचित संदर्भ सिग्नलों के निर्माण को सुनिश्चित करने और उपयोगकर्ता कोडों को संभालने के लिए आवश्यक है, विशेष रूप से उन लोगों के लिए जो सामान्य उपयोगकर्ता विकृतियों जैसे हार्मोनिक्स, वोल्टेज सैग्स, आवृत्ति भिन्नताओं, और दशा छलांगों के तहत संचालित होते हैं। ग्रिड वोल्टेज के गतिक परिवर्तन को तेज नियंत्रण के लिए ध्यान में रखा जाना चाहिए। इसलिए, पीईटी के लिए दो महत्वपूर्ण रणनीतियाँ जांची गई हैं और इस खंड में अलग-अलग प्रस्तुत की गई हैं, जिनमें दशा-बंद प्रणाली (PLL) डिजाइन विधियाँ, नियंत्रण सिद्धांत, और तीन-फेज PWM रेक्टिफायर का छोटा सिग्नल मॉडल शामिल हैं। ग्रिड-संलग्न तीन-फेज पीईटी से संबंधित स्थिरता समस्याएँ भी चर्चा की गई हैं।

4.निष्कर्ष।

        इस पेपर में, वितरण ग्रिड के लिए एक नया पीईटी (PET), जिसे फ्लेक्सिबल पावर डिस्ट्रिब्यूशन यूनिट कहा जाता है, प्रस्तावित किया गया है। तीन-फेज इनवर्टर्स के लिए डीसी/डीसी अलगाव एक जटिल बहु-वाइंडिंग ट्रांसफार्मर के माध्यम से संचालित किया गया है, जो प्रणाली की जटिलता को कम करता है। पीईटी के ग्रिड कोड समस्याओं, जैसे वोल्टेज-विकृति राइड-थ्रू और हार्मोनिक रिझोनेंस, जो पहले से नहीं देखी गई थीं, पर ध्यान केंद्रित करते हुए, यह मैनस्क्रिप्ट विकृत ग्रिड स्थितियों के तहत महत्वपूर्ण PLL डिजाइन विधियों, नियंत्रण सिद्धांत, छोटे सिग्नल मॉडल, और तीन-फेज PWM रेक्टिफायर की इनपुट एडमिटेंस को विस्तार से प्रस्तुत करता है। यह पीईटी का उपयोग करने वाले पावर-इलेक्ट्रोनिक्स-आधारित पावर सिस्टम में हार्मोनिक रिझोनेंस को समझने में मदद करता है।

स्रोत: IEEE Xplore

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