Trafo elektronik daya dengan teknik PLL adaptif untuk melalui gangguan tegangan

      Dalam makalah ini, disarankan sebuah PET (Power Electronic Transformer) baru untuk jaringan distribusi yang disebut unit distribusi daya fleksibel, dan mekanisme pertukaran energi antara jaringan dan beban diungkap. Prototipe isolasi frekuensi menengah 30 kW 600 VAC/220 VAC/110 VDC dikembangkan dan didemonstrasikan. Makalah ini juga menyajikan strategi kontrol kunci PET untuk aplikasi jaringan distribusi listrik, terutama dalam kondisi gangguan tegangan jaringan. Selain itu, masalah stabilitas yang berkaitan dengan PET tiga fase terhubung ke jaringan dibahas dan diverifikasi dengan analisis berbasis impedansi. Prototipe PET diuji, dan lulus fungsi ride-through gangguan tegangan. 

1.Pendahuluan.

     Transformator distribusi adalah peralatan paling penting dan umum dalam jaringan distribusi listrik, yang bertanggung jawab atas transformasi tegangan dan isolasi tegangan. Transformator distribusi tradisional sangat dapat diandalkan; namun, ukurannya besar dan canggung. Harmonik antara sisi primer dan sekunder tidak dapat diisolasi, dan diperlukan peralatan tambahan untuk memantau dan melindungi dari kemungkinan masalah kerusakan. Saat ini, kekurangan-kekurangan tersebut menjadi perhatian nyata dalam akademisi dan industri. Oleh karena itu, transformator berbasis elektronika daya, yang disebut power electronic transformers, intelligent universal transformers, solid-state transformers, smart transformers, energy routers, dan lainnya, secara bertahap menjadi topik yang muncul dalam 10 tahun terakhir, terutama untuk aplikasi aerospace, traksi kereta api, smart grid, dan Energy Internet. Penggunaan awal mereka mungkin dalam aplikasi khusus di mana biaya dan efisiensi sekunder dibandingkan dengan ukuran dan berat. .

2.Struktur dan Spesifikasi PET.

    Metode kontrol open-loop dengan frekuensi switching tetap diadopsi untuk konverter DC/DC isolasi frekuensi menengah multi-winding. Ini disebut sebagai DC transformer dan memberikan tegangan output yang tidak diatur. Dengan mengurangi persyaratan regulasi dan mempersempit rentang tegangan input, DC transformer dapat mencapai efisiensi dan output daya yang lebih tinggi daripada transformator standar yang diatur, bahkan jika choke filter dihilangkan.Inverter tiga fasa terdiri dari tiga inverter H4 full-bridge single-phase modular identik, yang memiliki kemampuan koreksi beban tidak seimbang internal yang baik, atau metode kontrol tambahan harus ditambahkan ke inverter tiga fasa. Tegangan output AC diatur dengan pengontrol ganda, di mana loop luar diatur untuk mengatur nilai RMS tegangan, sementara loop dalam mengatur nilai instan tegangan. Selain itu, strategi kontrol SPWM bipolar membantu mendukung daya reaktif.

3.Strategi Kunci PET untuk Ride Through Gangguan Tegangan.

     Untuk PET yang beroperasi dengan gangguan tegangan jaringan, observabilitas dan kontrollabilitas sangat penting. Deteksi cepat dan akurat frekuensi dan sudut fase tegangan jaringan sangat penting untuk memastikan pembangkitan sinyal referensi yang benar dan untuk mengatasi kode utilitas, terutama untuk operasi di bawah distorsi utilitas umum seperti harmonik, penurunan tegangan, variasi frekuensi, dan lompatan fase [21]. Perubahan dinamis tegangan jaringan harus dipertimbangkan untuk keperluan kontrol cepat. Oleh karena itu, dua strategi kunci untuk PET telah diselidiki dan disajikan secara terpisah dalam bagian ini, termasuk metode desain phase-locked loop (PLL), prinsip kontrol, dan model sinyal kecil dari rectifier PWM tiga fasa. Masalah stabilitas yang berkaitan dengan PET tiga fasa terhubung ke jaringan juga dibahas.

4.Kesimpulan.

        Dalam makalah ini, disarankan sebuah PET baru untuk jaringan distribusi yang disebut unit distribusi daya fleksibel. Isolasi DC/DC untuk inverter tiga fasa diimplementasikan melalui satu transformator multi-winding kompak, yang mengurangi kompleksitas sistem. Fokus pada masalah kode jaringan PET, seperti ride through gangguan tegangan dan resonansi harmonik, yang belum pernah ditemui sebelumnya, makalah ini menyajikan metode desain PLL kunci di bawah kondisi jaringan terdistorsi, prinsip kontrol, model sinyal kecil, dan admittance input dari rectifier PWM tiga fasa secara detail. Hal ini membantu memahami resonansi harmonik dalam sistem tenaga berbasis elektronika daya menggunakan PET.

Sumber: IEEE Xplore

Pernyataan: Hormati aslinya, artikel yang baik layak dibagikan, jika terdapat pelanggaran hak cipta silakan hubungi untuk dihapus.