கார்டினல் உபகரணங்கள் தீர்வுகள் சுத்தமான ஆற்றல் காலத்தில்: மின்சார உற்பத்திக்கான IEE-Business மின்சார மாற்றியின் தீர்வு
I. பின்புலமும் தேவையும்
தொடர்ந்து வளரும் புனர்கண்டுபிடிக்கக்கூடிய மின்சார உற்பத்தியின் அடிப்படையில், வழக்கமான விசைச்சார் மாற்றிகள் ஆதுரவு, செயல்திறன் மற்றும் பொருத்தமான அறிவியல் தேவைகளை நிறைவு செய்ய முடியாது. காற்று மற்றும் சூரிய எரிசக்தியின் மாறுபடும் மற்றும் துடிப்புறுதி தன்மை மின்சார நிலைத்தன்மைக்கு கடும் சவால்களை ஏற்படுத்துகிறது, இது ஒரு புதிய மின்சார மாற்று மையத்தை தேவைப்படுத்துகிறது, இது நிலைமாறிய நியாயமான மின்சார வெளிப்படைப்பை வழங்கும்.
II. தீர்வின் குறிப்பு
இந்த தீர்வு வழக்கமான கோட்டு அதிர்வெண் மாற்றிகளை மாற்றி முழுதும் திறன்சார் மின்சார மாற்றிகள் (PETs) ஐ பயன்படுத்துகிறது. உயர் அதிர்வெண் மின்சார தொழில்நுட்பத்தை பயன்படுத்தி, PETs மின்சார மாற்றத்தை மற்றும் அறிவு நியாயமாக்கத்தை அமைத்துக் கொள்கின்றன:
- முறையான மின்சார மாற்றம்: வழக்கமான மாற்றிகளின் கட்டுப்பாடுகளை (மின்னக்கோட்டு அளவு மட்டும்) மாற்றி அதிர்வெண், காலம், மற்றும் அறிவின் பல தளத்தில் நியாயமாக்கத்தை அமைக்கிறது.
- மாறுபடும் பதில்: மில்லிசெகாண்டு அளவில் மாற்ற வேகம் புனர்கண்டுபிடிக்கக்கூடிய மின்சார மாற்றங்களை சீராக்குகிறது.
- ஆத்மான இணைப்பு: மின்சார உற்பத்தியின் அலகுகளுக்கும் மின்சாரத்துக்கும் இடையே ஒரு இணைப்பு அமைக்கிறது.
III. முக்கிய தொழில்நுட்ப அமைப்பு
1. பல தள அமைப்பு நியாயமாக்கம்
"AC-DC-AC" மூன்று தள மாற்ற அமைப்பு ஐ பயன்படுத்துகிறது:
- உயர் அதிர்வெண் நியாயமாக்க தளம்: MMC (மா듈ார் பல தள மாற்றி) தொழில்நுட்பத்தை பயன்படுத்தி அதிக அளவிலான உள்ளீடு மின்னக்கோட்டு மாற்றங்களை ஏற்றுகிறது.
- தொடர்புறா DC-DC தளம்: 10-20 kHz உயர் அதிர்வெண் தொடர்புறா அமைப்பு DAB (Dual Active Bridge) அமைப்பை பயன்படுத்துகிறது.
- ஆத்மான மாற்ற தளம்: விரிவுரை நீர்த்தல் முறைகளை (V/f நியாயமாக்கம், PQ நியாயமாக்கம்) நிறைவு செய்யும்.
2. முக்கிய கூறுகளின் தேர்வு
|
கூறு |
தொழில்நுட்பம் |
நனம்பெற்றங்கள் |
|
மாற்று கருவிகள் |
SiC MOSFET மா듈்கள் |
உயர் வெப்பத்தை எதிர்கொள்வது (>200°C), 40% இழப்பு குறைப்பு |
|
மேக்னெடிக் மையம் |
நானோ கிரிஸ்டல் இணைவு |
60% குறைந்த உயர் அதிர்வெண் இழப்புகள், 3x அறிவு அடர்த்தி |
|
கேபாசிடார்கள் |
மெடல்லிஸ்ட் பாலிப்ரோபிலின் திரவிய கேபாசிடார்கள் |
உயர் மின்னக்கோட்டு தாக்குதலை எதிர்கொள்வது, நீண்ட வாழ்க்கை, குறைந்த ESR |
3. ஆத்மான நியாயமாக்க அமைப்பு
உணர்ந்திருக்கும் மின்சார நிலை கண்காணிப்பு:
- செயல்படுத்தும் மின்னக்கோட்டு வீழ்ச்சி தாங்குதல் (LVRT/ZVRT)
- புனர்கண்டுபிடிக்கக்கூடிய மாற்றங்களுக்கான மாறுபடும் அறிவு நீர்த்தல் நியாயமாக்கம்
- இழப்பு நியாயமாக்க அல்கோரிதம்
IV. முக்கிய நனம்பெற்றங்கள் மற்றும் மதிப்பு
செயல்திறன் வெற்றிகள்
|
மையம் |
வழக்கமான மாற்றி |
PET |
மேம்பாடு |
|
முழு நிறை செயல்திறன் |
98.2% |
99.1% |
↑0.9% |
|
20% நிறை செயல்திறன் |
96.5% |
98.8% |
↑2.3% |
|
ஒரு நிறை இழப்புகள் |
0.8% |
0.15% |
↓81% |
செயல்திறன் திறன்கள்
- செயல்படுத்தும் வடிவமைப்பு: 5th–50th harmonics (THD <1.5%) ஐ அழிக்கிறது
- பிரதிக்கிய நியாயமாக்கம்: ±100% தொடர்ச்சியான திறன் நியாயமாக்கம்
- தாங்குதல் செயல்படுத்தும்: சுழிய மின்னக்கோட்டு தாங்குதல் (ZVRT) ஆதரவு
- சிவப்பு தொடக்கம்: தொடர்ச்சியான மின்னக்கோட்டு/அதிர்வெண் நிலைத்தன்மை தாக்குதல்
V. பயன்பாட்டு நிலைமைகள்
நிலைமை 1: காற்று மின்சார தொகுதி அமைப்பு
graph TB
WTG1[WTG1] --> PET1[10kV/35kV PET]
WTG2[WTG2] --> PET1
...
PET1 -->|35kV DC Bus| Collector
Collector --> G[220kV Main Trafo]
- தீர்க்கும்: காற்று மின்சார தொகுதியின் மின்னக்கோட்டு மாற்றங்களின் கூட்டு அதிர்வெண் மாற்றங்களின் தொகுதி நிலைமை
- விளைவுகள்: 12% குறைந்த காற்று மாற்றங்கள், 65% குறைந்த அறிவு மாற்ற விலகல்
நிலைமை 2: சூரிய மின்சார தொகுதி தொடர்ச்சியான மேல் மாற்ற அமைப்பு
- மாற்றக்கூடிய PET குழுக்கள் (1–2 MW/ஒரு அலகு)
- MPPT செயல்திறன் பார்வையில் 7–15% அதிக வெளிப்படைப்பு
- இரவு நேரத்தில் STATCOM ஆக மின்சார பிரதிக்கிய ஆதரவு
VI. நிறைவு திட்டம்
- முதல் கட்டம்: >10% மின்னக்கோட்டு மாற்றம் (20% திறன்) உள்ள புனர்கண்டுபிடிக்கக்கூடிய அமைப்புகளில் PETs ஐ நிறைவு செய்யும்.
- இணை மின்சார கட்டம்: இணை PET-வழக்கமான செயல்பாடு மின்சார மாற்றி அமைப்பு (HTS).
- முழு மாற்றம்: அனைத்து புதிய திட்டங்களுக்கும் PETs; முந்தைய அமைப்புகளுக்கு படிப்படியான மாற்றம்.
VII. பொருளாதார விஶ்ளேசம்
உதாரணம்: 100MW காற்று மின்சார தொகுதி
|
பொருள் |
வழக்கமான |
PET |
ஆண்டு நனம்பெற்றம் |
|
Capex |
¥32M |
¥38M |
-¥6M |
|
ஆண்டு மின்சார இழப்புகள் |
¥2.88M |
¥1.08M |
+¥1.8M |
|
O&M செலவுகள் |
¥0.8M |
¥0.45M |
+¥0.35M |
|
பிரதிக்கிய சேமிப்பு |
— |
¥0.6M |
+¥0.6M |
|
திரும்ப வாங்கும் காலம் |
— |
<3 ஆண்டுகள் |
முடிவு: PET தீர்வுகள் வழக்கமான விசைச்சார் கட்டுப்பாடுகளை மாற்றி, உயர் புனர்கண்டுபிடிக்கக்கூடிய மின்சார நீர்த்தல் மையத்தை உருவாக்குகிறது. அவர்களின் செயல்திறன், மின்சார ஆதரவு மற்றும் ஆத்மான திறன்கள் மோதிர தொழில்நுட்பங்களாக இருக்கிறது.
