Шарҳи топология ва татбиқи идоракунии трансформаторҳои электронии шиддати миёна ва баланд II

2 Интихоби сохтори умумии PET

Топологияҳои ПЭТ хеле гуногунанд. Вобаста ба шумораи марҳилаҳои табдили энергия, онҳоро ба намудҳои якмарҳилаӣ, думарҳилаӣ ва семарҳилаӣ тақсим кардан мумкин аст [7]. Сохторҳои думарҳилаӣ онҳоеро дар бар мегиранд, ки бо автобусҳои DC-и баландшиддат ва пастшиддат, чунон ки дар расми 1 нишон дода шудааст.

Дар ПЭТ-ҳои якмарҳилаӣ (Расми 1(а)), басомади миёна/баланд Трансформатори изолятсия Табдилдиҳандаҳои AC/AC-ро дар ҳарду тараф пайваст мекунад. Табдилдиҳандаи AC/AC-и тарафи аввал шиддати AC-и басомади хатти вурудро ба шиддати AC-и басомади баланд модулятсия мекунад, ки тавассути трансформатор пайваст карда мешавад ва сипас тавассути табдилдиҳандаи AC/AC-и тарафи дуюм ба шиддати AC-и басомади хаттӣ табдил дода мешавад. ПЭТ-ҳои якмарҳилаӣ марҳилаҳои табдилдиҳӣ ва ҷузъҳои камтар, самаранокии баланд ва зичии баланди қувва доранд. Аммо, набудани шинаи DC онҳоро барои шабакаҳои гибридии AC/DC номувофиқ мегардонад ва идоракунии ҷудокунии қувва мураккаб аст.

ПЭТ-ҳои думарҳилаӣ дар тарафи баландшиддат ё пастшиддат дорои шинаи DC мебошанд. Топологияи як тарафи трансформатори изолятсия ба ПЭТ-и якмарҳилаӣ монанд аст, дар ҳоле ки тарафи дигар ба шинаи DC тавассути схемаҳои AC/DC ё DC/AC пайваст мешавад (Расми 1(с) ва Расми 1(г)). Бо пайвастҳои DC-и баландшиддат ё пастшиддат, ПЭТ-ҳои думарҳилаӣ метавонанд ба шабакаҳои DC-и миёна/баландшиддат дар тарафи баландшиддат ё ба системаҳои PV/нигоҳдорӣ дар тарафи пастшиддат пайваст шаванд. Аммо, қувваи фаъоле, ки аз ҷониби табдилдиҳандаҳо дар ҳарду тарафи трансформатори изолятсия интиқол дода мешавад, ба параметрҳои индуктивии ихроҷи трансформатор хеле ҳассос аст. Илова бар ин, конденсатори шинаи DC ноустувории назарраси шиддати басомади духаттаро аз сар мегузаронад ва ноустувории ҷараёни табдилдиҳанда калон аст [7], ки идоракуниро душвор мегардонад.

ПЭТ-ҳои семарҳилаӣ (Расми 1(б)) ҳам дар самтҳои баландшиддат ва ҳам дар самтҳои пастшиддат автобусҳои DC доранд. Ҷараёни AC-и басомади хатти вурудӣ тавассути табдили AC/DC ба автобуси DC-и баландшиддат рост карда мешавад, ба мавҷҳои чоркунҷаи басомади баланд модулятсия карда мешавад, тавассути трансформатори миёна/басомади баланд ба тарафи пастшиддат пайваст карда мешавад, ба автобуси DC-и пастшиддат рост карда мешавад ва дар ниҳоят тавассути табдили DC/AC ба шиддати AC-и басомади хатӣ табдил дода мешавад. ПЭТ-ҳои семарҳилаӣ метавонанд ба ҳам системаҳои DC-и баландшиддат ва ҳам дар самтҳои пастшиддат пайваст шаванд. Идоракунии ҳар як марҳилаи табдилдиҳӣ нисбатан мустақил аст, ки ҷудокунӣ ва назорати ҷубронро осон мекунад. Аммо, марҳилаҳои сершумори табдилдиҳӣ ба сохтори мураккабтарин оварда мерасонанд. Аз сабаби тарҳи бисёрмарҳилаӣ, топологияҳои PET-и семарҳилаӣ ба осонӣ дар тарафи баландшиддат ва дар тарафи пастшиддат параллелӣ мешаванд ва ниёзҳои истифодаи миёна/баландшиддатро қонеъ мекунанд. Ҳамин тариқ, топологияҳои семарҳилаӣ дар таҳқиқот ва татбиқи ПЭТ-и миёна/баландшиддат васеъ истифода мешаванд.

Барои ПЭТ-ҳо дар барномаҳои миёна/баландшиддат, тарафи пастшиддат дорои сатҳи пасти шиддат бо маҳдудиятҳои ҳадди ақали шиддати дастгоҳ мебошад. Баръакс, марҳилаи ислоҳи баландшиддат ва марҳилаи изолятсияи миёна бо сатҳи баланди шиддат рӯбарӯ мешаванд, ки ба топологияҳо ва дастгоҳҳои схема талаботи сахттарро муқаррар мекунад. Тадқиқоти мавҷуда ба ду самт нигаронида шудаанд: ① Топологияҳо ва усулҳои нави идоракунӣ барои ПЭТ-ҳои миёна/баландшиддат дар асоси рейтингҳои мавҷудаи шиддати дастгоҳҳо; ② Топологияҳо ва идоракунии ПЭТ бо истифода аз дастгоҳҳои нави баландшиддат, ба монанди дастгоҳҳои SiC-и 10 кВ [8, 9]. Бо вуҷуди ин, дастгоҳҳои SiC-и баландшиддат ҳанӯз дар марҳилаи R&D лабораторӣ қарор доранд ва дастгоҳҳои тиҷоратӣ ҳанӯз наметавонанд ба талаботи шиддат ҷавобгӯ бошанд. Аз ин рӯ, топологияҳои бисёрсатҳаи каскадии бисёрмодулӣ ё якмодулӣ барои қонеъ кардани талаботи баланди шиддати вурудӣ истифода мешаванд. Топологияҳои маъмулӣ дар расми 2 нишон дода шудаанд, ки дар бахши 3 таҳлил шудаанд.