Adaptif PLL tekniği ile voltaj bozulması atlama için güç elektronik transformatör

      Bu makalede, dağıtım ağı için esnek güç dağıtım birimi olarak adlandırılan yeni bir PET önerilmiştir ve ağ ile yük arasındaki enerji değişim mekanizması ortaya konmuştur. 30 kW 600 VAC/220 VAC/110 VDC orta frekanslı izole prototip geliştirilmiş ve gösterilmiştir. Bu makale ayrıca özellikle ağ voltajı bozulması koşulları altında elektrik dağıtım ağı uygulamaları için PET'nin ana kontrol stratejilerini sunmaktadır. Ayrıca, ağ bağlantılı üç fazlı PET ile ilgili istikrar sorunları, empedans tabanlı bir analizle tartışılıyor ve doğrulanmaktadır. PET prototipi test edilmiş ve voltaj bozulma geçiş fonksiyonunu başarıyla geçmiştir. 

1.Giriş.

     Dağıtım transformatörü, voltaj dönüşümü ve voltaj izolasyonu sorumluluğundaki güç dağıtım ağında en önemli ve yaygın ekipmandır. Geleneksel bir dağıtım transformatörü çok güvenilirdir; ancak, büyük ve hantal bir yapıya sahiptir. Birincil ve ikincil taraflar arasındaki harmonikler izole edilemez ve olası arızaları izlemek ve korumak için ek ekipman gereklidir. Günümüzde, bu dezavantajlar akademide ve endüstride gerçek endişeler haline gelmiştir. Bu nedenle, güç elektronikleri temelli transformatörler, zeki evrensel transformatörler, katı hal transformatörler, akıllı transformatörler, enerji yönlendiriciler ve diğerleri son 10 yıl içinde özellikle havacılık, demiryolu traksiyonu, akıllı ağ ve Enerji İnterneti uygulamaları için giderek daha popüler bir konu haline gelmiştir. İlk kullanımı, maliyet ve verimlilik boyut ve ağırlığa ikinci sırada geldiği özel uygulamalarda olabilir.

2.PET'nin Yapısı ve Özellikleri.

    Çok bobinli orta frekanslı yalıtılmış DC/DC dönüştürücü için sabit anahtarlama frekanslı açık döngü kontrol yöntemi benimsenmiştir. Bu, DC transformatörü olarak adlandırılır ve düzenlenmiş bir çıkış voltajı sağlar. Düzenleme gereksinimlerini azaltarak ve giriş voltaj aralıklarını daraltarak, DC transformatörü, standart düzenlenmiş transformatöre göre daha yüksek verimlilik ve daha büyük güç çıkışı sağlayabilir, hatta filtre bobin ortadan kaldırılsa bile. Üç fazlı inverterler, iç dengesiz yük düzeltme yeteneği olan üç aynı modüler tek fazlı tam köprü H4 inverterlerden oluşur. Alternatif olarak, üç fazlı invertere ek kontrol yöntemleri eklenmelidir. AC çıkış voltajı, dış döngünün RMS değerini, iç döngünün anlık değerini düzenleyen çift döngülü kontrolörlerle düzenlenir. Ayrıca, reaktif gücün desteklenmesine yardımcı olan bipolar SPWM kontrol stratejisi de kullanılmaktadır.

3.Voltaj Bozulması Geçişinde PET için Ana Stratejiler.

     Ağ voltajı bozulması altında çalışan bir PET için gözlemlenirlik ve kontrol edilebilirlik kritik öneme sahiptir. Ağ voltajının frekansı ve faz açısının doğru ve hızlı tespiti, referans sinyallerinin doğru üretimi ve özellikle harmonik, voltaj düşüşü, frekans değişimi ve faz sıçraması gibi yaygın ağ bozulmaları altında işletilen sistemler için'utilite kodlarına uygun çalışmayı sağlamak için önemlidir. Ağ voltajındaki dinamik değişiklikler hızlı kontrol endişeleri için dikkate alınmalıdır. Bu nedenle, PET için iki ana strateji incelenmiş ve bu bölümde ayrı ayrı sunulmuştur: faz kilitleme döngüsü (PLL) tasarım yöntemleri, kontrol ilkeleri ve üç fazlı PWM dikdörtgenleştirici küçük sinyal modeli. Ağ bağlantılı üç fazlı PET ile ilgili istikrar sorunları da tartışılmıştır.

4.Sonuç.

        Bu makalede, dağıtım ağı için esnek güç dağıtım birimi olarak adlandırılan yeni bir PET önerilmiştir. Üç fazlı inverterler için DC/DC izolasyon, sistemin karmaşıklığını azaltan kompakt çok bobinli bir transformatör aracılığıyla gerçekleştirilmiştir. PET'nin ağ kodu sorunlarına odaklanılmıştır, örneğin önce karşılaşılmayan voltaj bozulma geçişi ve harmonik rezonans. Bu makale, distorsiyonlu ağ koşullarında ana PLL tasarım yöntemlerini, kontrol ilkelerini, üç fazlı PWM dikdörtgenleştirici küçük sinyal modelini ve giriş empedansını detaylı olarak sunmaktadır. Bu, PET kullanan güç elektronikleri tabanlı güç sistemlerinde harmonik rezonansın anlaşılmasına yardımcı olur.

Kaynak: IEEE Xplore

Açıklama: Orijinali saygılıyım, iyi makaleler paylaşılacak, telif hakkı ihlali varsa lütfen silinizi.