Adolygiad ar Dopoleg a Chymwysiadau Rheoli Trawsnewidyddion Electronig Pŵer Foltedd Canolig-Uchel II

2 Dewis Strwythur Cyffredinol PET

Mae topolegau PET yn amrywio'n fawr. Yn seiliedig ar nifer y camau trosi ynni, gellir eu dosbarthu'n fathau un cam, dau gam, a thri cham [7]. Mae strwythurau dau gam yn cynnwys y rhai â bysiau DC foltedd uchel a foltedd isel, fel y dangosir yn Ffigur 1.

Mewn PETs un cam (Ffig. 1(a)), amledd canolig/uchel Trawsnewidydd Ynysu yn cysylltu trawsnewidyddion AC/AC ar y ddwy ochr. Mae'r trawsnewidydd AC/AC ochr gynradd yn modiwleiddio'r foltedd AC amledd llinell mewnbwn yn foltedd AC amledd uchel, sy'n cael ei gyplysu trwy'r trawsnewidydd ac yna'n cael ei drawsnewid yn ôl i foltedd AC amledd llinell gan y trawsnewidydd AC/AC ochr eilaidd. Mae gan PETs un cam lai o gamau trosi a llai o gydrannau, effeithlonrwydd uchel, a dwysedd pŵer uchel. Fodd bynnag, mae diffyg bws DC yn eu gwneud yn anaddas ar gyfer gridiau AC/DC hybrid, ac mae rheoli datgysylltu pŵer yn gymhleth.

Mae gan PETs dau gam fws DC ar yr ochr foltedd uchel neu'r ochr foltedd isel. Mae'r topoleg ar un ochr i'r trawsnewidydd ynysu yn debyg i dopoleg PET un cam, tra bod yr ochr arall yn cysylltu â'r bws DC trwy gylchedau AC/DC neu DC/AC (Ffig. 1(c) a Ffig. 1(d)). Gyda chysylltiadau DC foltedd uchel neu isel, gall PETs dau gam gysylltu â gridiau DC foltedd canolig/uchel ar yr ochr foltedd uchel neu â systemau PV/storio ar yr ochr foltedd isel. Fodd bynnag, mae'r pŵer gweithredol a drosglwyddir gan drawsnewidyddion ar ddwy ochr y trawsnewidydd ynysu yn sensitif iawn i baramedrau anwythiant gollyngiadau'r trawsnewidydd. Yn ogystal, mae cynhwysydd y bws DC yn profi amrywiadau foltedd amledd llinell ddwbl sylweddol, ac mae amrywiadau cerrynt y trawsnewidydd yn fawr [7], gan wneud rheolaeth yn heriol.

Mae gan PETs tair cam (Ffig. 1(b)) fysiau DC ar ochrau foltedd uchel ac isel. Mae cerrynt AC amledd llinell mewnbwn yn cael ei unioni i fws DC foltedd uchel trwy drosi AC/DC, ei fodiwleiddio i donnau sgwâr amledd uchel, ei gyplysu â'r ochr foltedd isel trwy drawsnewidydd amledd canolig/uchel, ei unioni i fws DC foltedd isel, ac yn olaf ei wrthdroi i foltedd AC amledd llinell trwy drosi DC/AC. Gall PETs tair cam gysylltu â systemau DC foltedd uchel ac isel. Mae rheolaeth pob cam trosi yn gymharol annibynnol, gan hwyluso datgysylltu a rheoli iawndal. Fodd bynnag, mae camau trosi lluosog yn arwain at y strwythur mwyaf cymhleth. Oherwydd y dyluniad aml-gam, mae topolegau PET tair cam yn haws cyflawni rhaeadru ar yr ochr foltedd uchel a pharalel ar yr ochr foltedd isel, gan ddiwallu anghenion cymwysiadau foltedd canolig/uchel. Felly, topolegau tair cam yw'r rhai a ddefnyddir fwyaf mewn ymchwil a chymwysiadau PET foltedd canolig/uchel.

Ar gyfer PETs mewn cymwysiadau foltedd canolig/uchel, mae gan yr ochr foltedd isel lefelau foltedd isel gyda chyfyngiadau foltedd dyfeisiau lleiaf posibl. Mewn cyferbyniad, mae'r cam cywiro foltedd uchel a'r cam ynysu canolradd yn wynebu lefelau foltedd uchel, gan osod gofynion llymach ar dopolegau a dyfeisiau cylched. Mae ymchwil bresennol yn canolbwyntio ar ddau gyfeiriad: ① Topolegau a dulliau rheoli newydd ar gyfer PETs foltedd canolig/uchel yn seiliedig ar sgoriau foltedd dyfeisiau presennol; ② Topolegau a rheolyddion PET gan ddefnyddio dyfeisiau foltedd uchel newydd, fel dyfeisiau SiC 10kV [8, 9]. Fodd bynnag, mae dyfeisiau SiC foltedd uchel yn dal i fod yng nghyfnod Ymchwil a Datblygu'r labordy, ac ni all dyfeisiau masnachol fodloni gofynion foltedd eto. Felly, defnyddir topolegau aml-fodiwl rhaeadru neu aml-lefel un modiwl i fodloni gofynion foltedd mewnbwn uchel. Dangosir topolegau nodweddiadol yn Ffigur 2, a ddadansoddwyd yn Adran 3.