Oersjoch fan topology- en kontrôletapassingen fan elektroanyske transformators foar middelhege spanning II

2 Seleksje fan PET-algemiene struktuer

PET-topologyen fariearje sterk. Op basis fan it oantal enerzjykonverzjestadia kinne se wurde yndield yn ienfase-, twafase- en trijefasetypen [7]. Twafase-struktueren omfetsje dy mei hege-spanning en leechspanning DC-bussen, lykas te sjen is yn figuer 1.

Yn ienfase PET's (Fig. 1(a)), in middel-/hegefrekwinsje Isolaasjetransformator ferbynt AC/AC-converters oan beide kanten. De primêre kant AC/AC-converter modulearret de ynfierde line-frekwinsje AC-spanning yn hege-frekwinsje AC-spanning, dy't fia de transformator keppele wurdt en dan werom omset wurdt nei line-frekwinsje AC-spanning troch de sekundêre kant AC/AC-converter. Ienfase PET's hawwe minder konverzjestadia en minder komponinten, hege effisjinsje en hege krêfttichtens. It ûntbrekken fan in DC-bus makket se lykwols net geskikt foar hybride AC/DC-netten, en de kontrôle fan krêftûntkoppeling is kompleks.

Twa-traps PET's hawwe in DC-bus oan 'e hege- of lege-spanningskant. De topology oan 'e iene kant fan 'e isolaasjetransformator liket op dy fan in ien-traps PET, wylst de oare kant ferbynt mei de DC-bus fia AC/DC- of DC/AC-circuits (Fig. 1(c) en Fig. 1(d)). Mei hege- of lege-spanning DC-keppelings kinne twa-traps PET's ferbine mei middelgrutte/hege-spanning DC-netten oan 'e hege-spanningskant of mei PV/opslachsystemen oan 'e lege-spanningskant. It aktive fermogen dat oerdroegen wurdt troch converters oan beide kanten fan 'e isolaasjetransformator is lykwols tige gefoelich foar transformatorlek-induktânsjeparameters. Derneist ûnderfynt de DC-buskondensator wichtige dûbele-line-frekwinsje spanningsfluktuaasjes, en binne converterstroomfluktuaasjes grut [7], wêrtroch kontrôle lestich is.

Trijetraps PET's (Fig. 1(b)) hawwe DC-bussen oan sawol hege- as lege spanningskanten. De ynfierline-frekwinsje AC-stroom wurdt gelykrjochte nei in hege spanning DC-bus fia AC/DC-konverzje, modulearre yn hege-frekwinsje fjouwerkante weagen, keppele oan 'e lege spanningskant fia in middelgrutte/hege-frekwinsje transformator, gelykrjochte nei in leechspanning DC-bus, en úteinlik omkeard nei line-frekwinsje AC-spanning fia DC/AC-konverzje. Trijetraps PET's kinne ferbine mei sawol hege- as lege spanning DC-systemen. De kontrôle fan elke konverzjefase is relatyf ûnôfhinklik, wat ûntkoppeling en kompensaasjekontrôle fasilitearret. Meardere konverzjefasen resultearje lykwols yn 'e meast komplekse struktuer. Troch it meartrapsûntwerp berikke trijetraps PET-topologyen makliker kaskadearring oan 'e hege spanningskant en parallelring oan 'e lege spanningskant, wêrtroch't se foldogge oan 'e behoeften fan middelgrutte/hege spanningsapplikaasjes. Dêrom wurde trijetraps topologyen it meast brûkt yn ûndersyk en tapassingen fan middelgrutte/hege spanning PET.

Foar PET's yn middel-/hege spanningstapassingen hat de leechspanningskant lege spanningsnivo's mei minimale spanningsbeperkingen foar it apparaat. Yn tsjinstelling dêrmei hawwe de heechspanningsgelijkrichtingsfaze en tuskenlizzende isolaasjefaze te krijen mei hege spanningsnivo's, wat strangere easken stelt oan circuittopologyen en apparaten. Besteand ûndersyk rjochtet him op twa rjochtingen: ① Nije topologyen en kontrôlemetoaden foar middel-/hege spannings-PET's basearre op besteande apparaatspanningswurdearrings; ② PET-topologyen en kontrôles mei nije heechspanningsapparaten, lykas 10kV SiC-apparaten [8, 9]. Heechspannings-SiC-apparaten binne lykwols noch yn 'e laboratoarium-R&D-faze, en kommersjele apparaten kinne noch net oan 'e spanningseasken foldwaan. Dêrom wurde multi-module kaskadearre of single-module multilevel-topologyen brûkt om te foldwaan oan hege ynfierspanningseasken. Typyske topologyen wurde werjûn yn figuer 2, analysearre yn seksje 3.