פתרון מפצל טיפוסי היברידי לחוט דק ישר בתמונת מתח גבוהה

I. רקע פרויקט וניתוח דרישות​
עם התקדמות העומק של המעבר לאנרגיה, טכנולוגיית ההעברה הגמישת ה-DC מבוססת מبدل מתח (VSC) הפכה לפתרון מפתח לשילוב אנרגיה מתחדשת בקנה מידה גדול ולקידום יכולות העברת חשמל למרחקים ארוכים, בזכות יתרונותיה כגון הבקרה עצמאית של כוח פעיל וריאקטיבי ותוכן הרמוני נמוך. בניית רשתות DC גמישות היא מגמה בלתי נמנעת. בהקשר זה, מפרקי מעגל DC בעומסים גבוהים, כמכשירי הגנה מרכזיים להפרדת תקלות מהירה ובטחת רשת ואחריות, הם חשובים מאוד. ללא מפרקים DC בעלות גבוהה, המגנו האופרטיבי והאמינות של אספקת החשמל ברשתות DC גמישות ייפגעו באופן משמעותי.

טכנולוגיות מפרק מעגל DC בעומסים גבוהים שגורמות למחזור נוכחי יש להן מגבלות משמעותיות:

• ​מפרקים מכניים: למרות שהם מציעים אובדן נמוך במצב של פעולה ועמידות בעומס גבוהה, זמן הפרקתם הוא עשרות מילישניות, ולא עונה על הדרישה הקפדנית להפרדת תקלות מהירה ברמה של מילישניות ברשתות DC גמישות.
• ​מפרקים סולידיים מלאים: המבוססים על מכשירים מוליכים למחצה, מספקים הפרקה מהירה מאוד אך סובלים מאובדן פעולה גבוה, עלויות הפעלה גבוהות ויעילות כלכלית נמוכה.
• ​מפרקים היברידיים מסורתיים: בעוד שהם משלבים את האובדן הנמוך של מתגים מכניים ואת ההפרקה המהירה של מתגי מוליכים למחצה, הטופולוגיה שלהם דורשת מתגי IGBT מחוברים בטור בשני הכיוונים, מה שמוביל לניצול נמוך של המכשירים, מורכבות מערכת ועלויות גבוהות.

כדי להתמודד עם קשיים טכנולוגיים אלו, יש צורך דחוף לפתרון חדש למפרק DC שיחבר בין יכולת הפרקה מהירה, אובדן פעולה נמוך, יעילות כלכלית גבוהה ומגזר אמינות גבוה.

​II. פתרון: מפרק DC היברידי בגובה מתח גבוה מסוג מפנק​
הפתרון מציע טופולוגיה חדשה ומפנקת למפרק DC היברידי בעומס גבוה, שמתמודדת באופן בסיסי עם מגבלות הטכנולוגיות הקיימות.

​​(I) טכנולוגיה עיקרית: טופולוגיה מעגלית חדשנית​
טופולוגיה זו של מפרק המעגל מורכבת מ Decompiled due to character limit. Please let me know if you need the full translation or a specific part of it.