Toepassings

'n Mikro-rooster is 'n gedekentraliseerde groep van elektrisiteitsbronne en belaaie wat gewoonlik verbind aan en sinchroniseer met die tradisionele wye-gebied sinchroniserende rooster, maar ook kan ontbindings om in "eilandmodus" te funksioneer - en as fisieke of ekonomiese toestande dit beveel. Op hierdie manier kan 'n mikro-rooster doeltreffend verskeie bronne van verspreide generasie (DG) integreer, veral hernubare energiebronne (RES) - hernubare elektrisiteit, en kan noodspanning verskaf, deur tussen eiland- en verbonden modus oor te skakel.

Daar is baie tipes mikro-roosters. Op grond van toepassings en groottes kan hulle geklassifiseer word as Kampusomgewing/Instellingsmikro-roosters, Gemeenskapsmikro-roosters, Afgeleë Sonder-rooster-mikro-roosters, Militêre Basis-mikro-roosters en Kommerseele en Industriële (C&I) Mikro-roosters. In terme van elektriese strukture sluit hulle in AC mikro-roosters, DC mikro-roosters en hibriede AC/DC mikro-roosters.

'n Mikro-rooster is in staat om sowel in rooster-verbindings- as stand-alleen-modus te opereer en die oorgang tussen die twee te hanteer. Mikro-roosters bied 'n opsie om die behoefte om koolstofemissies te verminder terwyl betroubare elektriese energie voorsien word tydens tye wat hernubare magbronnes nie beskikbaar is nie. Mikro-roosters verskaf ook magsekerheid en verkort magbuite tydperke tydens ernstige weer en natuurlike rampspoedige gebeure.

Mikro-roosters, en die integrasie van verspreide energiebronne (DER) eenhede in algemeen, bring 'n aantal operasionele uitdagings wat aangespreek moet word. Tweerigtingse magvloeis en stabiliteitsprobleme is die twee belangrikste. Interaksies tussen verspreide energiegeneratieweenhede kan plaaslike osillasies skep, wat 'n grondige klein-storingstabiliteitanalise vereis. Boonop kan oorgangaktiwiteite tussen die roosterverbonden en eilandmodus (selfstandig) van bedryf in 'n mikro-rooster transiente onstabielheid skep. Onlangse studies het getoon dat direk-stroom (DC) mikro-roosterkoppelings tot 'n asemmer kontrolestruktuur, meer energie-efektiewe distribusie en hoër stroomdraagvermoë vir dieselfde lynbeoordelings kan lei.

'n Tipe hibriede mikro-roosterstruktur[1]

'n Tipeewige hibried-mikrogrid het die struktuur soos boonder getoon. Die kernkomponente van die mikrogrid is tweerigtingse AC/DC en DC/DC-omsetters. Om veiligheids- en betroubaarheidsredes, moet die omsetters geïsoleer word sodat enige laai of energiebrontekening nie die probleem na die magbus/netwerk sal voortplant nie.

Tweerigtingse Dual Active Volle Brugomsetter

PV-na-DC-netwerk Omsetter

2-Vlakke Tweerigtingse AC/DC Omsetter

Meeste roosterverbonden AC/DC- en DC/DC-verteilers moet bidirectionele energiestroming ondersteun, wat 'n skakeltoestel vereis wat as 'n aktiewe skakelaar in een energiestroomrigting funksioneer, maar as 'n diode of simetiese MOSFET in die ander energiestroomrigting moet optree. SiC MOSFETs, met bykans nul terugsprong van die interne diode, is 'n ideaal opsie vir hierdie toepassings, veral vir harde skakeltopologieë. Vir bidirectionele drie-fasige AC/DC-verteilers is die Vienna-topologie nie meer geldig nie. Die 2-nivo drie-fasige AC/DC-topologie word 'n voorkeurkeuse weens sy eenvoud. SiC MOSFETs maak nie net baie bidirectionele topologieë in hierdie toepassingsgebied moontlik nie, hul uitstekende skakelkarakteristieke maak die oplossings effektiewer, kompakter en selfs goedkoper na mate die prys van SiC verder daal.

[1] Chendan Li, Sanjay Kumar Chaudhary, Josep M. Guerrero, "Kragvloei-analise vir droop-gekontroleerde LV hibriede AC-DC mikro-netwerke met virtuele impedansie," 2014 IEEE PES Algemene Vergadering | Konferensie & Eksposisie