Programos

Mikrotinklas yra decentralizuota elektros energijos šaltinių ir apkrovų grupė, kuri paprastai veikia prijungta prie tradicinio plataus masto sinchroninio tinklo ir sinchroniškai su juo, bet taip pat gali atsijungti nuo „salos režimo“ ir veikti savarankiškai, kaip reikalauja fizinės ar ekonominės sąlygos. Tokiu būdu mikrotinklas gali efektyviai integruoti įvairius paskirstytos gamybos (DG) šaltinius, ypač Atsinaujinančius energijos šaltinius (AEI) – atsinaujinančią elektros energiją ir tiekti avarinę energiją, keičiant salų ir prijungtų režimų.

Yra daugybė mikrotinklelių tipų. Remiantis pritaikymu ir dydžiu, jie gali būti klasifikuojami kaip Campus Environment / Institucional Microgrids, Community Microgrids, Remote Off-grid Microgrids, Military Base Microgrids ir Commercial and Industrial (C&I) Microgrids. Kalbant apie elektrines struktūras, jie apima kintamosios srovės mikrotinklus, nuolatinės srovės mikrotinklus ir hibridinius kintamosios srovės / nuolatinės srovės mikrotinklus.

Mikrotinklas gali veikti prijungtais prie tinklo ir atskirais režimais bei valdyti perėjimą tarp jų. Mikrotinklai suteikia galimybę subalansuoti poreikį sumažinti anglies dvideginio išmetimą ir toliau tiekti patikimą elektros energiją tuo laikotarpiu, kai nėra atsinaujinančių energijos šaltinių. Mikrotinklai taip pat užtikrina energijos saugumą ir sutrumpina elektros energijos tiekimo nutraukimo laiką atšiaurių orų ir stichinių nelaimių atvejais.

Mikrotinklai ir paskirstytų energijos išteklių (DER) blokų integravimas apskritai kelia daug veiklos iššūkių, kuriuos reikia spręsti. Dviejų krypčių energijos srautai ir stabilumo problemos yra dvi svarbiausios iš jų. Sąveika tarp paskirstytų energijos generatorių gali sukelti vietinius svyravimus, todėl reikia atlikti nuodugnią mažų trikdžių stabilumo analizę. Be to, perėjimas tarp prijungto prie tinklo ir atskirto (atskiro) veikimo režimo mikrotinkle gali sukelti laikiną nestabilumą. Naujausi tyrimai parodė, kad nuolatinės srovės (DC) mikrotinklo sąsaja gali lemti žymiai paprastesnę valdymo struktūrą, efektyvesnį energijos paskirstymą ir didesnę srovės pralaidumą toms pačioms linijoms.

Tipiška hibridinė mikrotinklo struktūra[1]

Tipiškas hibridinis mikrotinklas turi tokią struktūrą, kaip parodyta aukščiau. Pagrindiniai mikrotinklo komponentai yra dvikrypčiai AC/DC ir DC/DC keitikliai. Saugumo ir patikimumo sumetimais keitikliai turi būti izoliuoti, kad bet kokia apkrova ar energijos šaltinio gedimas neperkeltų problemos į maitinimo magistralę / tinklą.

Dviejų krypčių dvigubas aktyvus viso tilto keitiklis

PV į DC tinklo keitiklis

2 lygių dvikryptis AC/DC keitiklis

Dauguma prie tinklo prijungtų AC/DC ir DC/DC keitiklių turi veikti dvikrypčiu energijos srautu, todėl reikia, kad perjungimo įtaisas veiktų kaip aktyvus jungiklis vienoje energijos tekėjimo kryptimi, bet veiktų kaip diodas arba sinchroninis MOSFET kitoje energijoje. tekėjimo kryptis. SiC MOSFET, turintys beveik nulinį atvirkštinio atkūrimo korpuso diodą, yra idealus pasirinkimas programose, ypač naudojant kieto perjungimo topologijas. Trims dvikrypčiams AC/DC keitikliams Vienos topologija nebegalioja. 2 lygių trifazė AC/DC topologija tampa pageidaujamu pasirinkimu dėl savo paprastumo. SiC MOSFET ne tik įgalina daug dvikrypčių topologijų šioje taikymo srityje, bet ir dėl geresnių perjungimo simbolių sprendimus padaro efektyvesnius, kompaktiškesnius ir dar pigesnius, toliau mažinant SiC kainą.

[1] Chendan Li, Sanjay Kumar Chaudhary, Josep M. Guerrero „Galios srauto analizė staigiu valdomu LV hibridinių AC-DC mikrotinklų su virtualia varža“, 2014 m. IEEE PES visuotinis susirinkimas | Konferencija ir paroda