Дунд болон өндөр хүчдэлийн цахилгаан трансформаторын топологи ба хяналтын хэрэглээний тойм II

2 PET-ийн ерөнхий бүтцийн сонголт

PET топологиуд нь маш олон янз байдаг. Эрчим хүч хувиргах үе шатуудын тоогоор тэдгээрийг нэг үе шаттай, хоёр үе шаттай, гурван үе шаттай гэж ангилж болно [7]. Зураг 1-т үзүүлсэн шиг хоёр үе шаттай бүтэцэд өндөр хүчдэлийн болон бага хүчдэлийн тогтмол гүйдлийн автобустай бүтэц багтдаг.

Нэг үе шаттай ПЭТ-д (Зураг 1(a)) дунд/өндөр давтамжтай Тусгаарлагч трансформатор AC/AC хөрвүүлэгчийг хоёр талаас нь холбодог. Анхдагч талын AC/AC хөрвүүлэгч нь оролтын шугамын давтамжийн хувьсах гүйдлийн хүчдэлийг өндөр давтамжийн хувьсах гүйдлийн хүчдэл болгон модуляцладаг бөгөөд энэ нь трансформатороор холбогдож, дараа нь хоёрдогч талын AC/AC хөрвүүлэгчээр шугамын давтамжийн хувьсах гүйдлийн хүчдэл болгон буцаан хөрвүүлдэг. Нэг үе шаттай PET нь хувиргах үе шат багатай, бүрэлдэхүүн хэсэг багатай, өндөр үр ашигтай, өндөр чадлын нягтралтай байдаг. Гэсэн хэдий ч тогтмол гүйдлийн автобус байхгүй тул тэдгээрийг эрлийз AC/DC сүлжээнд тохиромжгүй болгодог бөгөөд чадлын салгах хяналт нь нарийн төвөгтэй байдаг.

Хоёр үе шаттай PET нь өндөр эсвэл бага хүчдэлийн талдаа тогтмол гүйдлийн автобустай. Тусгаарлах трансформаторын нэг талын топологи нь нэг үе шаттай PET-тэй төстэй бол нөгөө тал нь тогтмол гүйдлийн автобусанд AC/DC эсвэл DC/AC хэлхээгээр холбогддог (Зураг 1(c) ба Зураг 1(d)). Өндөр эсвэл бага хүчдэлийн тогтмол гүйдлийн холболттой үед хоёр үе шаттай PET нь өндөр хүчдэлийн талдаа дунд/өндөр хүчдэлийн тогтмол гүйдлийн сүлжээнд эсвэл бага хүчдэлийн талдаа фотоэлектрик/хадгалах системд холбогдож болно. Гэсэн хэдий ч тусгаарлах трансформаторын хоёр талын хөрвүүлэгчээр дамжуулсан идэвхтэй хүч нь трансформаторын алдагдлын индуктивийн параметрүүдэд маш мэдрэмтгий байдаг. Нэмж дурдахад, тогтмол гүйдлийн автобусны конденсатор нь хоёр шугамын давтамжийн хүчдэлийн мэдэгдэхүйц хэлбэлзэлтэй байдаг бөгөөд хөрвүүлэгчийн гүйдлийн хэлбэлзэл их байдаг [7] тул хяналтыг хүндрүүлдэг.

Гурван үе шаттай PET (Зураг 1(b)) нь өндөр болон нам хүчдэлийн аль алинд нь тогтмол гүйдлийн автобустай. Оролтын шугамын давтамжийн хувьсах гүйдлийг хувьсах/тогтмол гүйдлийн хувиргалтаар өндөр хүчдэлийн тогтмол гүйдлийн автобусанд залруулж, өндөр давтамжийн дөрвөлжин долгион болгон хувиргаж, дунд/өндөр давтамжийн трансформатороор дамжуулан бага хүчдэлийн талтай холбож, нам хүчдэлийн тогтмол гүйдлийн автобусанд залруулж, эцэст нь тогтмол/тогтмол гүйдлийн хувиргалтаар шугамын давтамжийн хувьсах хүчдэлд эргүүлдэг. Гурван үе шаттай PET нь өндөр болон нам хүчдэлийн тогтмол гүйдлийн системд холбогдож болно. Хөрвүүлэлтийн үе шат бүрийн удирдлага нь харьцангуй бие даасан бөгөөд салгах болон нөхөн олговрын хяналтыг хөнгөвчилдөг. Гэсэн хэдий ч олон хувиргах үе шатууд нь хамгийн төвөгтэй бүтэцтэй болгодог. Олон үе шаттай дизайны ачаар гурван үе шаттай PET топологи нь өндөр хүчдэлийн тал дээр каскад, нам хүчдэлийн тал дээр параллель холболтыг илүү хялбар болгож, дунд/өндөр хүчдэлийн хэрэглээний хэрэгцээг хангадаг. Тиймээс гурван үе шаттай топологи нь дунд/өндөр хүчдэлийн PET судалгаа, хэрэглээнд хамгийн өргөн хэрэглэгддэг.

Дунд/өндөр хүчдэлийн хэрэглээнд байгаа PET-ийн хувьд бага хүчдэлийн тал нь төхөөрөмжийн хүчдэлийн хязгаарлалт багатай бага хүчдэлийн түвшинтэй байдаг. Үүний эсрэгээр өндөр хүчдэлийн шулуутгах үе шат болон завсрын тусгаарлах үе шат нь өндөр хүчдэлийн түвшинтэй тулгардаг тул хэлхээний топологи болон төхөөрөмжүүдэд илүү хатуу шаардлага тавьдаг. Одоо байгаа судалгаа нь хоёр чиглэлд чиглэгддэг: 1. Одоо байгаа төхөөрөмжийн хүчдэлийн үнэлгээнд үндэслэсэн дунд/өндөр хүчдэлийн PET-ийн шинэ топологи ба хяналтын аргууд; 2. 10кВ SiC төхөөрөмж зэрэг шинэ өндөр хүчдэлийн төхөөрөмж ашиглан PET топологи ба хяналт [8, 9]. Гэсэн хэдий ч өндөр хүчдэлийн SiC төхөөрөмжүүд нь лабораторийн судалгаа, хөгжүүлэлтийн үе шатандаа явж байгаа бөгөөд арилжааны төхөөрөмжүүд хүчдэлийн шаардлагыг хангаж чадахгүй байна. Тиймээс өндөр оролтын хүчдэлийн шаардлагыг хангахын тулд олон модультай каскад эсвэл нэг модультай олон түвшний топологийг ашигладаг. Ердийн топологийг 3-р хэсэгт шинжилсэн Зураг 2-т үзүүлэв.