Kernapparatuur in het Slimme Energie-tijdperk: Oplossing voor Elektronische Transformatoren voor Energieopwekking

​I. Achtergrond en behoefte​

Met de snelle toename van de inzet van hernieuwbare energie, hebben traditionele elektromagnetische transformatoren moeite om te voldoen aan de moderne eisen van het elektriciteitsnet op het gebied van flexibiliteit, efficiëntie en intelligentie. De variabiliteit en onderbrekingen van wind- en zonne-energie stellen ernstige uitdagingen voor de stabiliteit van het net, waardoor er een innovatieve energieconversiehub nodig is die in staat is tot dynamische regeling en hoge kwaliteit stroomuitvoer.

​II. Overzicht van de oplossing​

Deze oplossing maakt gebruik van volledig vastestoffelijke Elektronische Transformatoren (PETs) om traditionele netfrequentie-transformatoren te vervangen. Door gebruik te maken van hoogfrequente elektronica, kunnen PETs spanning-niveaus conversie en energiebeheersing realiseren met de volgende kernvoordelen:

• Flexibele energieconversie: Doorbreekt de beperkingen van traditionele transformatoren (alleen spanning/stroomamplitude) om multidimensionale controle over frequentie, fase en vermogen te realiseren.
• Dynamisch respons: Milliseconde-niveau aanpassingssnelheid vermindert effectief de fluctuaties van hernieuwbare energie.
• Slimme interface: Creëert een digitale brug tussen energieproductie-eenheden en het elektriciteitsnet.

​III. Kern technische architectuur​

​1. Optimalisatie van meerniveautechnologie​

Maakt gebruik van een "AC-DC-AC" Driestaps Conversie Architectuur:

• Hoogfrequente rectificatie fase: Gebruikt MMC (Modulaire Meerniveautopologie) om brede ingangsspanningsfluctuaties te verwerken.
• Gescheiden DC-DC fase: Implementeert Dual Active Bridge (DAB) structuur voor 10-20 kHz hoogfrequente isolatie.
• Slimme inversie fase: Ondersteunt dynamische schakeling van nettoegangsstrategieën (V/f beheer, PQ beheer).

​2. Selectie van kerncomponenten​

​3. Slimme besturingssysteem​

Real-time monitoring van de status van het elektriciteitsnet maakt mogelijk:

• Actieve spanningsdaling doorrijden (LVRT/ZVRT)
• Dynamische stroomverdeling aanpassing voor hernieuwbare fluctuaties
• Verliesoptimalisatie algoritmen

​IV. Kernvoordelen en waarde​

​Efficiëntieverbeteringen​

​Functionele mogelijkheden​

• Actieve filtering: Vermindert 5e-50e harmonischen (THD <1,5%)
• Reactieve compensatie: ±100% continue capaciteitsregeling
• Fout doorrijden: Ondersteuning voor nulspannings doorrijden (ZVRT)
• Black Start: Autonome spanning/frequentie stabilisatie in geïsoleerde modus

​V. Toepassingsscenario's​

​Scenario 1: Windpark verzamel systeem​

graph TB 

    WTG1[WTG1] --> PET1[10kV/35kV PET] 

    WTG2[WTG2] --> PET1 

    ... 

    PET1 -->|35kV DC Bus| Verzamelaar 

    Verzamelaar --> G[220kV Hoofdtrafo] 

• Oplost: Verzamellijnoscillaties door cumulatieve turbine spanningsschommelingen
• Resultaten: 12% minder windafbraak, 65% reductie in stroomfluctuaties

​Scenario 2: PV-installatie slimme opleverstation​

• Modulaire PET-clusters (1-2 MW/eenheid)
• MPPT functionaliteit verhoogt opbrengst met 7-15% bij gedeeltelijke schaduw
• Nachtelijk bedrijf als STATCOM voor reactieve netondersteuning

​VI. Uitvoeringsroute​

1. Pilotfase: Zet PETs in bij hernieuwbare installaties met >10% spanningsschommeling (20% capaciteit).
2. Hybride netfase: Hybride Transformatorsysteem (HTS) met parallelle PET-traditionele werking.
3. Volledige vervanging: PETs voor alle nieuwe projecten; gefaseerde renovaties voor bestaande installaties.

​VII. Economische analyse​

Voorbeeld: 100MW Windpark

Conclusie: PET-oplossingen doorbreken traditionele elektromagnetische beperkingen en creëren een next-generatie energieconversieplatform voor elektriciteitsnetten met een hoge mate van hernieuwbare energie. Hun voordelen op het gebied van efficiëntie, netondersteuning en intelligentie positioneren ze als een strategische technologie voor moderne energie-systemen.