Միկրոցանցը էլեկտրաէներգիայի աղբյուրների և բեռների ապակենտրոնացված խումբ է, որը սովորաբար գործում է միացված և համաժամանակյա ավանդական լայնածավալ համաժամանակյա ցանցին, բայց կարող է նաև անջատվել «կղզու ռեժիմից» և գործել ինքնուրույն՝ ինչպես թելադրում են ֆիզիկական կամ տնտեսական պայմանները: Այս կերպ միկրոցանցը կարող է արդյունավետ կերպով ինտեգրել բաշխված արտադրության տարբեր աղբյուրներ (ԳԴ), հատկապես վերականգնվող էներգիայի աղբյուրներ (ՎԷ)՝ վերականգնվող էլեկտրաէներգիա, և կարող է ապահովել վթարային էներգիա՝ փոխելով կղզու և միացված ռեժիմների միջև:
Կան բազմաթիվ տեսակի միկրոցանցեր: Կախված կիրառություններից և չափերից՝ դրանք կարող են դասակարգվել որպես համալսարանական միջավայր/ինստիտուցիոնալ միկրոցանցեր, համայնքային միկրոցանցեր, հեռավոր ցանցից դուրս միկրոցանցեր, ռազմական բազայի միկրոցանցեր և առևտրային և արդյունաբերական (C&I) միկրոցանցեր: Էլեկտրական կառուցվածքների առումով դրանք ներառում են AC միկրոցանցեր, DC միկրոցանցեր և հիբրիդ AC/DC միկրոցանցեր:
Միկրացանցն ի վիճակի է աշխատել ցանցին միացված և ինքնուրույն ռեժիմներում և կարգավորել անցումը երկուսի միջև: Միկրոցանցերն առաջարկում են ածխածնի արտանետումների կրճատման անհրաժեշտությունը հավասարակշռելու տարբերակ՝ միաժամանակ շարունակելով ապահովել հուսալի էլեկտրական էներգիա այն ժամանակաշրջաններում, երբ էներգիայի վերականգնվող աղբյուրները հասանելի չեն: Միկրոցանցերը նաև ապահովում են էլեկտրաէներգիայի անվտանգություն և կրճատում են էլեկտրաէներգիայի անջատման ժամանակը ծանր եղանակի և բնական աղետների դեպքում:
Միկրոցանցերը և ընդհանուր առմամբ բաշխված էներգետիկ ռեսուրսների (DER) միավորների ինտեգրումը ներկայացնում են մի շարք գործառնական մարտահրավերներ, որոնք պետք է լուծվեն: Երկկողմանի էներգիայի հոսքերը և կայունության խնդիրները դրանցից երկուսն են: Բաշխված էներգիայի գեներատորի միավորների միջև փոխազդեցությունները կարող են առաջացնել լոկալ տատանումներ, որոնք պահանջում են մանր անկարգությունների կայունության մանրակրկիտ վերլուծություն: Ավելին, միկրոցանցում ցանցին միացված և կղզիային (առանձին) ռեժիմների միջև անցումային գործողությունները կարող են առաջացնել անցողիկ անկայունություն: Վերջին ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ ուղղակի հոսանքի (DC) միկրոցանցային ինտերֆեյսը կարող է հանգեցնել զգալիորեն ավելի պարզ հսկողության կառուցվածքի, ավելի էներգաարդյունավետ բաշխման և նույն գծերի վարկանիշների համար հոսանքի ավելի բարձր հզորության:
Տիպիկ հիբրիդային միկրոցանցային կառուցվածք[1]
Տիպիկ հիբրիդային միկրոցանցն ունի կառուցվածքը, ինչպես ցույց է տրված վերևում: Միկրոցանցի հիմնական բաղադրիչները երկկողմանի AC/DC և DC/DC փոխարկիչներն են: Անվտանգության և հուսալիության նկատառումներից ելնելով, փոխարկիչները պետք է մեկուսացված լինեն, այնպես որ բեռի կամ էներգիայի աղբյուրի ցանկացած խափանում խնդիրը չի տարածվի էլեկտրական ավտոբուսի/ցանցում:
Երկկողմանի երկակի ակտիվ ամբողջական կամուրջ փոխարկիչ
PV դեպի DC ցանցի փոխարկիչ
2-մակարդակի երկկողմանի AC/DC փոխարկիչ
Ցանցին միացված AC/DC և DC/DC փոխարկիչները պետք է աշխատեն երկկողմանի էներգիայի հոսքում, ինչը պահանջում է, որ անջատիչ սարքը ծառայի որպես ակտիվ անջատիչ էներգիայի հոսքի մեկ ուղղությամբ, բայց որպես դիոդ կամ համաժամանակյա MOSFET մյուս էներգիայի մեջ: հոսող ուղղություն. SiC MOSFET-ները, գրեթե զրոյական հակադարձ վերականգնման դիոդով, իդեալական տարբերակ են կիրառություններում, հատկապես կոշտ անջատման տոպոլոգիաների համար: Երկկողմանի երեք AC/DC փոխարկիչների համար Վիեննայի տոպոլոգիան այլևս վավեր չէ: 2 մակարդակի եռաֆազ AC/DC տոպոլոգիան դառնում է նախընտրելի ընտրություն՝ շնորհիվ իր պարզության: SiC MOSFET-ները ոչ միայն թույլ են տալիս բազմաթիվ երկկողմանի տոպոլոգիաներ այս կիրառական ոլորտում, այլ դրանց գերազանց փոխարկիչ նիշերը լուծումները դարձնում են ավելի արդյունավետ, կոմպակտ և նույնիսկ ավելի էժան՝ SiC-ի գնի հետագա նվազեցմամբ:
[1] Chendan Li, Sanjay Kumar Chaudhary, Josep M. Guerrero «Power flow analysis for droop controlled LV hybrid AC-DC microgrids with virtual impedance», 2014 IEEE PES General Meeting | Համաժողով և ցուցահանդես