Biến áp điện tử có kỹ thuật PLL thích ứng để duy trì hoạt động trong trường hợp nhiễu loạn điện áp

      Trong bài báo này, một loại PET mới cho lưới phân phối được gọi là đơn vị phân phối điện năng linh hoạt được đề xuất, và cơ chế trao đổi năng lượng giữa mạng lưới và tải được tiết lộ. Một mẫu thử nghiệm cách ly tần số trung bình 30 kW 600 VAC/220 VAC/110 VDC đã được phát triển và chứng minh. Bài báo cũng trình bày các chiến lược kiểm soát chính của PET cho ứng dụng lưới phân phối, đặc biệt là trong điều kiện nhiễu loạn điện áp lưới. Hơn nữa, các vấn đề ổn định liên quan đến PET ba pha nối lưới được thảo luận và xác minh bằng phân tích dựa trên trở kháng. Mẫu thử nghiệm PET đã được kiểm tra và đã vượt qua chức năng duy trì điện áp khi có nhiễu loạn. 

1.Giới thiệu.

     Biến áp phân phối là thiết bị quan trọng và phổ biến nhất trong hệ thống phân phối điện, chịu trách nhiệm chuyển đổi điện áp và cách ly điện áp. Biến áp phân phối truyền thống rất đáng tin cậy; tuy nhiên, nó cồng kềnh và nặng nề. Các谐波不能在初级和次级之间隔离，需要额外的设备来监控和防止可能的故障问题。如今，这些缺点在学术界和工业界都是真正的关注点。因此，基于电力电子的变压器，称为电力电子变压器、智能通用变压器、固态变压器、智能变压器、能量路由器等，在过去十年中逐渐成为新兴话题，特别是在航空航天、铁路牵引、智能电网和能源互联网应用中。它们最初可能用于尺寸和重量比成本和效率更重要的特殊应用。

2.Cấu trúc và thông số kỹ thuật của PET.

    Phương pháp kiểm soát vòng mở với tần số chuyển mạch cố định được áp dụng cho bộ chuyển đổi DC/DC cách ly tần số trung bình nhiều cuộn dây. Nó được gọi là biến áp DC và cung cấp điện áp đầu ra không điều chỉnh. Bằng cách giảm yêu cầu điều chỉnh và thu hẹp phạm vi điện áp đầu vào, biến áp DC có thể đạt được hiệu suất cao hơn và công suất đầu ra lớn hơn so với biến áp điều chỉnh tiêu chuẩn, ngay cả khi choke lọc được loại bỏ.Bộ nghịch đảo ba pha được tạo thành từ ba mô-đun nghịch đảo H4 một pha giống hệt nhau, có khả năng điều chỉnh tải không cân đối nội bộ tốt, hoặc các phương pháp kiểm soát bổ sung khác cần được thêm vào bộ nghịch đảo ba pha. Điện áp đầu ra AC được điều chỉnh bằng bộ điều khiển hai vòng, trong đó vòng ngoài được đặt để điều chỉnh giá trị RMS của điện áp, trong khi vòng trong điều chỉnh giá trị tức thời của điện áp. Ngoài ra, chiến lược kiểm soát SPWM hai cực giúp hỗ trợ công suất phản kháng.

3.Các chiến lược chính của PET cho việc duy trì điện áp khi có nhiễu loạn.

     Đối với PET hoạt động với nhiễu loạn điện áp lưới, khả năng quan sát và kiểm soát là cần thiết. Việc phát hiện chính xác và nhanh chóng tần số và góc pha của điện áp lưới là cần thiết để đảm bảo sự tạo ra tín hiệu tham chiếu chính xác và đáp ứng các mã lưới, đặc biệt là cho những thiết bị hoạt động dưới các dạng méo dạng chung như harmonics, sụt điện áp, biến đổi tần số và nhảy pha [21]. Sự thay đổi động của điện áp lưới nên được xem xét cho việc kiểm soát nhanh chóng. Do đó, hai chiến lược chính cho PET đã được nghiên cứu và được trình bày riêng biệt trong phần này, bao gồm các phương pháp thiết kế PLL, nguyên tắc kiểm soát và mô hình tín hiệu nhỏ của bộ chỉnh lưu PWM ba pha. Các vấn đề ổn định liên quan đến PET ba pha nối lưới cũng được thảo luận.

4.Kết luận.

        Trong bài báo này, một loại PET mới cho lưới phân phối được gọi là đơn vị phân phối điện năng linh hoạt được đề xuất. Cách ly DC/DC cho bộ nghịch đảo ba pha được thực hiện thông qua một biến áp nhiều cuộn dây nhỏ gọn, giúp giảm độ phức tạp của hệ thống. Tập trung vào các vấn đề mã lưới của PET, chẳng hạn như duy trì điện áp khi có nhiễu loạn và cộng hưởng harmonics, mà chưa từng gặp phải trước đây, bản thảo này trình bày chi tiết các phương pháp thiết kế PLL dưới điều kiện lưới méo dạng, các nguyên tắc kiểm soát, mô hình tín hiệu nhỏ và dẫn nhập của bộ chỉnh lưu PWM ba pha. Điều này giúp hiểu rõ cộng hưởng harmonics trong các hệ thống điện dựa trên điện tử nguồn sử dụng PET.

Nguồn: IEEE Xplore

Chú thích: Tôn trọng công trình nguyên gốc, các bài viết tốt xứng đáng được chia sẻ, nếu có vi phạm quyền sở hữu hãy liên hệ để xóa.