Strømtransformator med tilpasningsdyktig PLL-teknikk for gjennomkjøring av spenningstilstander

      I denne artikkelen foreslås en ny PET for distribusjonsnett som kalles en fleksibel kraftdistribusjonseenhet, og mekanismen for energibytte mellom nettet og belastningen blir avdekket. En 30 kW 600 VAC/220 VAC/110 VDC mediumfrekvens isolert prototyp er utviklet og demonstrert. Artikkelen presenterer også nøkkelkontrollstrategier for PET for elektriske distribusjonsnettapplikasjoner, spesielt under forstyrrelser i nettspenning. Stabilitetsproblemer relatert til trefaseforbundet PET diskuteres og verifiseres med en impedansbasert analyse. PET-prototypen er testet, og den klarer funksjonen for å overleve spenningssvingninger. 

1.Introduksjon.

     En distribusjonstransformator er det viktigste og mest vanlige utstyret i et kraftdistribusjonsnett, ansvarlig for spenningsoverføring og spenningisolering. En tradisjonell distribusjonstransformator er svært pålitelig, men den er stor og tung. Harmonier mellom primær- og sekundærside kan ikke isoleres, og ekstra utstyr er nødvendig for overvåking og beskyttelse mot mulige feil. Nå til dags er disse ulemper virkelige bekymringer i akademia og industri. Derfor har strømtransformatorer basert på strømlektronikk, kalt PET, intelligente universelle transformatorer, fasttilstandstransformatorer, smarte transformatorer, energiruter og andre gradvis blitt et fremtredende emne de siste 10 årene, spesielt for romfart, jernbanebevegelse, smart grid og Energy Internet-applikasjoner. Deres initielle bruk kan være i spesialapplikasjoner der kostnad og effektivitet er sekundære til størrelse og vekt .

2.Struktur og spesifikasjoner for PET.

    En metode med fast skiftfrekvens åpen sløyfe kontroll er valgt for den fler-winding mediumfrekvens isolerte DC/DC konverteren. Den refereres til som en DC-transformator og gir en uregulert utgangsspenning. Ved å redusere reguleringskravene og å begrense inngangsspenningsspennvidden, kan DC-transformatoren oppnå høyere effektivitet og større effektkapasitet enn standard regulerte transformatorer, selv om filterkokken fjernes.Trefaseinverterer består av tre identiske modulære en-fase fullbro H4 inverterer, som har en fremragende intern korrigering av ubalansert last, eller andre ekstra kontrollmetoder må legges til trefaseinverteren . AC-utgangsspenningen reguleres med dobbel-løkke kontroller, hvor ytre løkken er satt til å regulere RMS-verdien av spenningen, mens indre løkken regulerer øyeblikkelig verdien av spenningen. I tillegg støtter en bipolar SPWM-kontrollstrategi reaktiv effekt.

3.Nøkkelpunkter for PET for å håndtere spenningssvingninger.

     For en PET som opererer med en nettspenningssvingning, er observasjons- og kontrollmuligheter essensielle. Nøyaktig og rask oppdaging av frekvensen og fasen av nettspenningen er essensiell for å sikre riktig generering av referanse-signaler og for å håndtere nettkoder, spesielt for de som opererer under vanlige nettdistorsjoner som harmonier, spenningssvingninger, frekvensvariasjoner og fasesprang [21]. Den dynamiske endringen i nettspenningen bør tas i betraktning for hurtig kontroll. Derfor er to nøkkelpunkter for PET undersøkt og presentert separat i denne seksjonen, inkludert PLL-designmetoder, kontrollprinsipper og småsignalmodellen for trefase PWM rettifier. Stabilitetsproblemer relatert til trefaseforbundet PET diskuteres også.

4.Konklusjon.

        I denne artikkelen foreslås en ny PET for distribusjonsnett kalt en fleksibel kraftdistribusjonseenhet. DC/DC-isolasjon for trefaseinverterer implementeres gjennom en kompakt fler-winding transformator, som reduserer systemkompleksiteten. Med fokus på nettkodeproblemer for PET, som overlevelse av spenningssvingninger og harmonisk resonans, som ikke tidligere har vært møtt, presenterer denne manuskripten nøkkelpunkter for PLL-designmetoder under distorte nettforhold, kontrollprinsipper, en liten-signalmodell og inngangsadmittenansen for trefase PWM rettifier i detalj. Dette hjelper med å forstå harmonisk resonans i strømlektronikk-baserte kraftsystemer ved hjelp av PET.

Kilde: IEEE Xplore

Erklæring: Respekt for original, god artikkel verdt deling, hvis det er overskridelse av rettigheter kontakt for sletting.