Elektronische voedingsvervormer met adaptieve PLL-techniek voor doorrijden bij spanningstorenissen

      In dit artikel wordt een nieuw soort PET voor een distributienetwerk voorgesteld, genaamd een flexibele power distribution unit, en wordt het energie-uitwisselingsmechanisme tussen het netwerk en de belasting onthuld. Een 30 kW 600 VAC/220 VAC/110 VDC middenspanningsgeïsoleerd prototype is ontwikkeld en gedemonstreerd. Dit artikel presenteert ook de belangrijkste besturingstrategieën van de PET voor toepassingen in elektrische distributienetwerken, met name onder omstandigheden van storingen in het netspanning. Bovendien worden stabiliteitskwesties die verband houden met de driefasige aan- en afsluitbare PET besproken en geverifieerd met een impedantie-gebaseerde analyse. Het PET-prototype is getest en slaagt voor de voltages-turbulencie doorrijdfunctie. 

1.Inleiding.

     Een distributietransformator is het meest belangrijke en algemene apparaat in een elektriciteitsdistributienetwerk, dat verantwoordelijk is voor spanningsomzetting en spanningsisolatie. Een traditionele distributietransformator is zeer betrouwbaar; echter, het is groot en onhandig. De harmonischen tussen de primaire en secundaire zijde kunnen niet worden geïsoleerd, en extra apparatuur is nodig om te monitoren en te beschermen tegen mogelijke storingen. Tegenwoordig zijn deze nadelen echte zorgen in de academische en industriële wereld. Daarom zijn elektrotechniek-gebaseerde transformators, genaamd power electronic transformers, intelligente universele transformators, vaste-staats-transformators, slimme transformators, energierouters en andere, geleidelijk een opkomend onderwerp geworden in de afgelopen 10 jaar, vooral voor ruimtevaart, spoorwegtractie, slimme netwerken en Energy Internet-toepassingen . Hun initiële gebruik kan zijn in speciale toepassingen waar kosten en efficiëntie secundair zijn ten opzichte van de grootte en het gewicht .

2.Structuur en specificaties van PET.

    Een open-lus besturing met vaste schakelfrequentie wordt toegepast op de multi-winding middenspanningsgeïsoleerde DC/DC-converter. Het wordt een DC-transformator genoemd en biedt een ongereguleerde uitgangsspanning. Door de regelvereisten te verminderen en de ingangsspanningsbereiken te beperken, kan de DC-transformator een hogere efficiëntie en grotere vermogensuitvoer bereiken dan de standaard gereguleerde transformator, zelfs als de filterchoke wordt weggelaten.Driefasige omvormers bestaan uit drie identieke modulaire enkelvoudige brug H4-omvormers, die een uitstekende interne onbalansbelastingscorrectiecapaciteit hebben, of er moeten andere extra besturingstechnieken worden toegevoegd aan de driefasige omvormer . De AC-uitgangsspanning wordt gereguleerd met dubbele luscontrollers, waarbij de buitenste lus is ingesteld om de RMS-waarde van de spanning te reguleren, terwijl de binnenste lus de momentane waarde van de spanning reguleert. Bovendien helpt een bipolaire SPWM-besturingstechniek bij het ondersteunen van het reactieve vermogen.

3.Belangrijke strategieën voor PET voor doorrijden bij voltage-storingen.

     Voor een PET die werkt met een netspanningsstoring zijn observabiliteit en bestuurbaarheid essentieel. De nauwkeurige en snelle detectie van de frequentie en fasehoek van de netspanning is cruciaal om de juiste generatie van referentiesignalen te garanderen en om te voldoen aan de nutsvoorschriften, vooral voor die welke werken onder gemeenschappelijke nutsverstoringen zoals harmonischen, spanningsdalingen, frequentieveranderingen en fasesprongen [21]. De dynamische verandering in de netspanning moet worden meegewogen voor snelle besturingsoverwegingen. Daarom zijn twee belangrijke strategieën voor de PET onderzocht en apart gepresenteerd in deze sectie, inclusief de PLL-ontwerpmethoden, besturingsprincipes en klein-signaalmodel van de driefasige PWM-rectifier. De stabiliteitskwesties die verband houden met de driefasige aan- en afsluitbare PET worden ook besproken.

4.Conclusie.

        In dit artikel wordt een nieuwe PET voor een distributienetwerk voorgesteld, genaamd een flexibele power distribution unit. DC/DC-isolatie voor de driefasige omvormers wordt geïmplementeerd via één compacte multiwinding transformator, wat de systeemcomplexiteit vermindert. Met focus op de netspecificaties van de PET, zoals doorrijden bij spanningsstoringen en harmonische resonantie, die tot nu toe nog niet zijn aangetroffen, presenteert dit manuscript de belangrijke PLL-ontwerpmethoden onder vervormde netspanningsomstandigheden, de besturingsprincipes, een klein-signaalmodel en de ingangsadmittantie van de driefasige PWM-rectifier in detail. Dit helpt bij het begrijpen van de harmonische resonantie in elektronica-gebaseerde energieopwekkende systemen met behulp van een PET.

Bron: IEEE Xplore

Verklaring: Respecteer het oorspronkelijke, goede artikelen zijn waard om gedeeld te worden, indien er inbreuk is gelieve contact op te nemen voor verwijdering.