Applikationer Danmark

Et mikronet er en decentral gruppe af elektricitetskilder og belastninger, der normalt fungerer forbundet med og synkront med det traditionelle synkrone net, men kan også koble fra til "ø-tilstand" - og fungere autonomt, som fysiske eller økonomiske forhold tilsiger. På denne måde kan et mikronet effektivt integrere forskellige kilder til distribueret produktion (DG), især Renewable Energy Sources (RES) - vedvarende elektricitet, og kan levere nødstrøm, skiftende mellem ø- og tilsluttede tilstande.

Der findes mange typer mikronet. Baseret på applikationer og størrelser kan de klassificeres som Campus Environment/Institutional Microgrids, Community Microgrids, Remote Off-grid Microgrids, Military Base Microgrids og Commercial and Industrial (C&I) Microgrids. Med hensyn til elektriske strukturer omfatter de AC mikronet, DC mikronet og hybrid AC/DC mikronet.

Et mikronet er i stand til at fungere i netforbundet og enkeltstående tilstande og håndtere overgangen mellem de to. Microgrids tilbyder en mulighed for at balancere behovet for at reducere kulstofemissioner, mens de fortsætter med at levere pålidelig elektrisk energi i perioder, hvor vedvarende energikilder ikke er tilgængelige. Microgrids tilbyder også strømsikkerhed og forkorter strømafbrydelsestiden i tilfælde af hårdt vejr og naturkatastrofer.

Microgrids og integrationen af ​​distribuerede energiressourcer (DER) generelt introducerer en række driftsmæssige udfordringer, der skal løses. Tovejs strømstrømme og stabilitetsproblemer er top to af dem. Interaktioner mellem distribuerede energigeneratorenheder kan skabe lokale oscillationer, hvilket kræver en grundig stabilitetsanalyse med små forstyrrelser. Desuden kan overgangsaktiviteter mellem nettilsluttede og ø-driftsmåder (stand-alone) i et mikronet skabe forbigående ustabilitet. Nylige undersøgelser har vist, at mikronetgrænsefladen med jævnstrøm (DC) kan resultere i en væsentligt enklere kontrolstruktur, mere energieffektiv distribution og højere strømbærende kapacitet for de samme linjeklassificeringer.

En typisk hybrid mikronetstruktur[1]

Et typisk hybrid mikronet har strukturen som vist ovenfor. Kernekomponenterne i mikronettet er tovejs AC/DC og DC/DC konvertere. Af sikkerheds- og pålidelighedsgrunde skal omformerne isoleres, så enhver belastnings- eller energikildefejl vil ikke sprede problemet til strømbussen/nettet.

Tovejs Dual Active Full Bridge Converter

PV til DC Grid Converter

2-niveau tovejs AC/DC konverter

De fleste nettilsluttede AC/DC- og DC/DC-omformere skal fungere i tovejs energiflow, hvilket kræver, at en switch-enhed fungerer som en aktiv switch i én energistrømningsretning, men fungerer som en diode eller synkron MOSFET i den anden energi. strømningsretning. SiC MOSFET'er, med næsten nul reverse recovery body diode, er en ideel mulighed i applikationerne, især til hard switching topologier. For de tovejs tre AC/DC-konvertere er Wien-topologien ikke længere gyldig. 2-niveaus trefaset AC/DC topologi bliver et foretrukket valg på grund af dens enkelhed. SiC MOSFET'er muliggør ikke bare mange tovejstopologier i dette applikationsområde, deres overlegne switching-karakterer gør løsningerne mere effektive, kompakte og endnu billigere med yderligere SiC-prisreduktion.

[1] Chendan Li, Sanjay Kumar Chaudhary, Josep M. Guerrero "Power flow analyse for droop controlled LV hybrid AC-DC microgrids with virtual impedance," 2014 IEEE PES General Meeting | Konference & Udstilling