Aplikasi

Microgrid ialah kumpulan terdesentralisasi sumber dan beban elektrik yang biasanya beroperasi disambungkan dan segerak dengan grid segerak kawasan luas tradisional, tetapi juga boleh memutuskan sambungan kepada "mod pulau" — dan berfungsi secara autonomi mengikut keadaan fizikal atau ekonomi. Dengan cara ini, mikrogrid boleh mengintegrasikan pelbagai sumber penjanaan teragih (DG) dengan berkesan, terutamanya Sumber Tenaga Boleh Diperbaharui (RES) - elektrik boleh diperbaharui, dan boleh membekalkan kuasa kecemasan, menukar antara mod pulau dan bersambung.

Terdapat banyak jenis mikrogrid. Berdasarkan aplikasi dan saiz, ia boleh dikelaskan sebagai Microgrid Persekitaran Kampus/Institusi, Microgrids Komuniti, Remote Off-grid Microgrids, Military Base Microgrids dan Commercial and Industrial (C&I) Microgrids. Dari segi struktur elektrik, ia termasuk mikrogrid AC, mikrogrid DC dan mikrogrid AC/DC hibrid.

Mikrogrid mampu beroperasi dalam mod bersambung grid dan bersendirian serta mengendalikan peralihan antara kedua-duanya. Microgrids menawarkan pilihan untuk mengimbangi keperluan untuk mengurangkan pelepasan karbon sambil terus membekalkan tenaga elektrik yang boleh dipercayai dalam tempoh masa yang sumber tenaga boleh diperbaharui tidak tersedia. Microgrids juga menawarkan keselamatan kuasa dan memendekkan masa gangguan bekalan elektrik sekiranya berlaku cuaca buruk dan bencana alam.

Microgrids, dan penyepaduan unit sumber tenaga teragih (DER) secara umum, memperkenalkan beberapa cabaran operasi yang perlu ditangani. Isu aliran kuasa dua arah dan kestabilan adalah dua daripadanya. Interaksi antara unit penjana tenaga teragih boleh mencipta ayunan tempatan, memerlukan analisis kestabilan gangguan kecil yang teliti. Selain itu, aktiviti peralihan antara mod operasi bersambung grid dan kepulauan (berdiri sendiri) dalam mikrogrid boleh mewujudkan ketidakstabilan sementara. Kajian baru-baru ini telah menunjukkan bahawa antara muka mikrogrid arus terus (DC) boleh menghasilkan struktur kawalan yang jauh lebih mudah, pengagihan lebih cekap tenaga dan kapasiti bawaan arus yang lebih tinggi untuk penarafan talian yang sama.

Struktur mikrogrid hibrid biasa[1]

Mikrogrid hibrid biasa mempunyai struktur seperti yang ditunjukkan di atas. Komponen teras mikrogrid ialah penukar AC/DC dan DC/DC dwiarah. Atas sebab keselamatan dan kebolehpercayaan, penukar perlu diasingkan, jadi sebarang beban atau kegagalan sumber tenaga tidak akan menyebarkan masalah kepada bas/grid kuasa.

Penukar Jambatan Penuh Dwi Arah Dwi Aktif

Penukar Grid PV ke DC

Penukar AC/DC Dua Arah 2 Tahap

Kebanyakan penukar AC/DC dan DC/DC yang disambungkan grid perlu beroperasi dalam aliran tenaga dua arah, yang memerlukan peranti pensuisan untuk berfungsi sebagai suis aktif dalam satu arah aliran tenaga, tetapi berfungsi sebagai diod atau MOSFET segerak dalam tenaga yang lain. arah aliran. MOSFET SiC, dengan diod badan pemulihan terbalik hampir sifar, adalah pilihan ideal dalam aplikasi, terutamanya untuk topologi pensuisan keras. Untuk tiga penukar AC/DC dua arah, topologi Vienna tidak lagi sah. Topologi AC/DC 2 peringkat tiga fasa menjadi pilihan pilihan kerana kesederhanaannya. MOSFET SiC bukan sahaja mendayakan banyak topologi dua arah dalam kawasan aplikasi ini, watak pensuisan unggul mereka menjadikan penyelesaian lebih cekap, padat dan malah lebih murah dengan pengurangan harga SiC selanjutnya.

[1] Chendan Li, Sanjay Kumar Chaudhary, Josep M. Guerrero "Analisis aliran kuasa untuk droop controlled LV hybrid AC-DC microgrids with virtual impedance," 2014 IEEE PES General Meeting | Persidangan & Eksposisi