Elektronski preobrazovalnik s prilagodljivo PLL tehnologijo za odpravljanje motenj napetosti

      V tem članku je predstavljena nova PET za distribucijsko omrežje, imenovana prilagodljiva enota za razdeljevanje energije, in razkriven mehanizem izmenjave energije med omrežjem in bremenom. Razvijen in demonstriran je bil prototip srednje-frekvenčne izolirane naprave z močjo 30 kW, 600 VAC/220 VAC/110 VDC. Članek tudi predstavlja ključne strategije nadzora PET za uporabo v električnih distribucijskih omrežjih, še posebej pri motnjah napetosti v omrežju. Poleg tega so obravnavani in preverjeni z vidika stabilnosti problemi, povezani z trofaznim PET, ki je povezan z omrežjem, z analizo na podlagi impedanc. Prototip PET je preizkušen in uspešno preteče funkcijo prehoda skozi motnjo napetosti. 

1.Uvod.

     Distribucijski transformator je najpomembnejša in najpogostejša oprema v distribucijskem električnem omrežju, ki se ukvarja s pretvorbo in izolacijo napetosti. Tradicionalni distribucijski transformator je zelo zanesljiv, a je obsežen in nepraktičen. Harmoniki med primarno in sekundarno stranjo ne morejo biti izolirani, in potrebna je dodatna oprema za nadzor in zaščito pred možnimi odpornikovimi težavami. Trenutno so ti negativi resni pomisleki v akademskem in industrijskem okolju. Zato so postali elektronski transformatorji, inteligentni univerzalni transformatorji, trdnofazni transformatorji, pametni transformatorji, energetski usmerjevalniki in drugi v zadnjih 10 letih naraščajoča tema, še posebej za uporabo v vesoljskih, železniških, pametnih omrežjih in Energetskega interneta. Njihova prvotna uporaba morda velja za posebne aplikacije, kjer so stroški in učinkovitost manj pomembni kot velikost in teža.

2.Struktura in specifikacije PET.

    Za večvitični srednje-frekvenčni izolirani DC/DC pretvornik je uporabljen odprt kontrolni sistem z fiksno frekvenco komutacije. Ta se imenuje DC transformator in zagotavlja neurejen izhodni tok. Z zmanjšanjem zahtev po regulaciji in omejitvijo obsega vhodnih napetosti lahko DC transformator doseže višjo učinkovitost in večjo izhodno moč kot standardni regulirani transformator, celo če je izključen filtrovska dušilka. Trofazni inverterji so sestavljeni iz treh identičnih modulskih enofaznih polnopmostnih H4 inverterjev, ki imajo odlično zmogljivost za popravljanje neravnovesja notranjega bremena, ali pa morajo biti dodani drugi nadzorni sistemi trofaznemu inverterju. AC izhodna napetost je regulirana z dvokrožnimi regulatorji, kjer je zunani krog nastavljen za regulacijo RMS vrednosti napetosti, medtem ko notranji krog regulira trenutno vrednost napetosti. Dodatno pa pomaga bipolarna SPWM kontrolna strategija pri podpori reaktivne moči.

3.Ključne strategije za PET za prehod skozi motnje napetosti.

     Za PET, ki deluje z motnjami napetosti v omrežju, sta bistvena opazljivost in kontrollabilnost. Natančno in hitro zaznavanje frekvence in faznega kota omrežne napetosti je ključno za pravilno generiranje referenčnih signalov in za soočanje z utilitarnimi kodeksami, še posebej za tiste, ki delujejo pri pogostih utilitarnih motnjah, kot so harmoniki, padeci napetosti, variacije frekvenc in fazni skoki. Dinamične spremembe omrežne napetosti bi morale biti upoštevane zaradi hitrega nadzora. Zato sta dve ključni strategiji za PET raziskani in ločeno predstavljeni v tem razdelku, vključno z metodami za dizajn faznega zaključka (PLL), načeli nadzora in modelom majhnih signalov trofaznega PWM prereznika. Obravnavani so tudi problemi stabilnosti, povezani z trofaznim PET, povezanim z omrežjem.[21]

4.Zaključek.

        V tem članku je predstavljena nova PET za distribucijsko omrežje, imenovana prilagodljiva enota za razdeljevanje energije. DC/DC izolacija za trofazne inverterje je implementirana preko enega kompaktnega večvitica, kar zmanjša kompleksnost sistema. S fokusom na kodeksne težave PET, kot so prehodi skozi motnje napetosti in harmonična rezonanca, ki do zdaj niso bile preučevane, ta članek podrobno predstavlja ključne metode dizajna faznega zaključka (PLL) pri motenih pogoji v omrežju, načela nadzora, model majhnih signalov in vhodno impedanco trofaznega PWM prereznika. To pomaga razumeti harmonično rezonanco v elektronikom temeljnih elektroenergijskih sistemih, ki uporabljajo PET.

Vir: IEEE Xplore

Izjava: Spoštujemo avtorske pravice, dobre članke je vredno deliti, če je došlo do kršitve avtorskih pravic, prosim kontaktirajte za odstranitev.