หม้อแปลงอิเล็กทรอนิกส์กำลังที่ใช้เทคนิค PLL ปรับตัวเพื่อรักษาการผ่านแรงดันรบกวน

      ในบทความนี้เสนอ PET สำหรับระบบจำหน่ายไฟฟ้าที่เรียกว่าหน่วยจำหน่ายไฟฟ้าที่ยืดหยุ่น และเปิดเผยกลไกการแลกเปลี่ยนพลังงานระหว่างเครือข่ายและโหลด ได้พัฒนาและสาธิตต้นแบบของ PET ขนาด 30 kW แรงดัน 600 VAC/220 VAC/110 VDC ที่แยกส่วนด้วยความถี่กลาง บทความนี้ยังนำเสนอวิธีการควบคุมหลักของ PET สำหรับการใช้งานในระบบจำหน่ายไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้เงื่อนไขของการรบกวนแรงดันไฟฟ้าของระบบจำหน่าย นอกจากนี้ยังมีการอภิปรายและตรวจสอบปัญหาความเสถียรที่เกี่ยวข้องกับ PET สามเฟสที่เชื่อมต่อกับระบบจำหน่ายโดยใช้วิธีการวิเคราะห์บนพื้นฐานของอิมพีแดนซ์ PET ต้นแบบได้ผ่านการทดสอบและสามารถผ่านฟังก์ชันการรับผ่านรบกวนแรงดันไฟฟ้า 

1.บทนำ

     หม้อแปลงจำหน่ายเป็นอุปกรณ์ที่สำคัญและพบเห็นได้ทั่วไปในระบบจำหน่ายไฟฟ้า มีหน้าที่ในการแปลงแรงดันและการแยกแรงดัน หม้อแปลงจำหน่ายแบบดั้งเดิมมีความน่าเชื่อถือมาก แต่มีขนาดใหญ่และไม่สะดวก ฮาร์โมนิกระหว่างด้านปฐมภูมิและทุติยภูมิไม่สามารถแยกส่วนได้ และจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์เพิ่มเติมในการตรวจสอบและป้องกันปัญหาการชำรุด ในปัจจุบัน ข้อเสียเหล่านี้เป็นประเด็นที่น่ากังวลในวงการวิชาการและอุตสาหกรรม ดังนั้น หม้อแปลงที่ใช้พลังงานอิเล็กทรอนิกส์ เช่น หม้อแปลงอิเล็กทรอนิกส์ พลังงานอัจฉริยะ หม้อแปลงแบบโซลิดสเตต หม้อแปลงอัจฉริยะ ทางเลือกพลังงาน และอื่นๆ ได้กลายเป็นหัวข้อที่กำลังมาแรงในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในอวกาศ การลากจูงรถไฟ ระบบจำหน่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ และ Energy Internet ใช้ครั้งแรกอาจอยู่ในแอปพลิเคชันพิเศษที่ต้นทุนและความมีประสิทธิภาพเป็นรองขนาดและน้ำหนัก.

2.โครงสร้างและข้อมูลจำเพาะของ PET

    วิธีการควบคุมแบบเปิดวงจรที่มีความถี่สวิตช์คงที่ถูกนำมาใช้สำหรับคอนเวอร์เตอร์ DC/DC หลายวงจรที่แยกส่วนด้วยความถี่กลาง ซึ่งเรียกว่า DC ทรานส์ฟอร์เมอร์และให้แรงดันเอาต์พุตที่ไม่ได้รับการควบคุม ด้วยการลดความต้องการในการควบคุมและแคบลงของช่วงแรงดันขาเข้า DC ทรานส์ฟอร์เมอร์สามารถทำให้มีประสิทธิภาพและกำลังเอาต์พุตสูงกว่าทรานส์ฟอร์เมอร์ที่ควบคุมมาตรฐาน แม้ว่าจะไม่มีช็อกฟิลเตอร์ก็ตาม คอนเวอร์เตอร์สามเฟสประกอบด้วยคอนเวอร์เตอร์ H4 แบบสะพานเต็มวงจรเดี่ยวที่เหมือนกันสามตัว ซึ่งมีความสามารถในการแก้ไขโหลดที่ไม่สมดุลภายในได้ดี หรือต้องเพิ่มวิธีการควบคุมอื่นๆ ให้กับคอนเวอร์เตอร์สามเฟส แรงดันเอาต์พุต AC ถูกควบคุมด้วยตัวควบคุมสองวงรอบ วงรอบนอกถูกตั้งค่าเพื่อควบคุมค่า RMS ของแรงดัน ในขณะที่วงรอบในควบคุมค่าทันทีของแรงดัน นอกจากนี้ยังมีวิธีการควบคุม SPWM แบบไบโพลาร์ที่ช่วยสนับสนุนพลังงานปฏิกิริยา

3.กลยุทธ์หลักของ PET สำหรับการผ่านรบกวนแรงดัน

     สำหรับ PET ที่ทำงานกับการรบกวนแรงดันไฟฟ้าของระบบจำหน่าย ความสามารถในการสังเกตและควบคุมเป็นสิ่งสำคัญ การตรวจจับความถี่และมุมเฟสของแรงดันไฟฟ้าของระบบจำหน่ายอย่างถูกต้องและรวดเร็วเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าการสร้างสัญญาณอ้างอิงถูกต้องและสามารถรับมือกับรหัสการใช้งาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการทำงานภายใต้การบิดเบือนของระบบจำหน่ายทั่วไป เช่น ฮาร์โมนิก การตกต่ำของแรงดัน การเปลี่ยนแปลงความถี่ และการกระโดดเฟส [21] การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของแรงดันไฟฟ้าระบบจำหน่ายควรคำนึงถึงสำหรับการควบคุมอย่างรวดเร็ว ดังนั้น ได้มีการศึกษาและนำเสนอสองกลยุทธ์หลักสำหรับ PET ในส่วนนี้ รวมถึงวิธีการออกแบบ PLL หลักการควบคุม และโมเดลสัญญาณเล็กของคอนเวอร์เตอร์ PWM สามเฟส ปัญหาความเสถียรที่เกี่ยวข้องกับ PET สามเฟสที่เชื่อมต่อกับระบบจำหน่ายยังได้รับการอภิปราย

4.สรุป

        ในบทความนี้เสนอ PET สำหรับระบบจำหน่ายไฟฟ้าที่เรียกว่าหน่วยจำหน่ายไฟฟ้าที่ยืดหยุ่น การแยกส่วน DC/DC สำหรับคอนเวอร์เตอร์สามเฟสได้รับการดำเนินการผ่านหม้อแปลงหลายวงจรที่กะทัดรัด ซึ่งลดความซับซ้อนของระบบ โดยเน้นที่ปัญหาของรหัสระบบจำหน่ายของ PET เช่น การผ่านรบกวนแรงดันและการสอดคล้องฮาร์โมนิก ซึ่งไม่เคยพบมาก่อน บทความนี้นำเสนอวิธีการออกแบบ PLL หลักการควบคุม โมเดลสัญญาณเล็ก และอิมพีแดนซ์ขาเข้าของคอนเวอร์เตอร์ PWM สามเฟสอย่างละเอียด ซึ่งช่วยให้เข้าใจการสอดคล้องฮาร์โมนิกในระบบพลังงานอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ PET

แหล่งที่มา: IEEE Xplore

คำแถลง: ให้ความเคารพต่อต้นฉบับ บทความที่ดีควรแบ่งปัน หากมีการละเมิดลิขสิทธิ์โปรดติดต่อเพื่อลบ