Примене

Mikropodmreža je decentralizovana grupa izvora električne energije i opterećenja koja obično radi povezana i sinkronizovana sa tradicionalnom širokom podmrežom, ali se može takođe odspojiti u „ostrvo“ – i funkcioniše autonomno po fizickim ili ekonomskim uslovima. Na ovaj način, mikropodmreža može učinkovito integrisati različite izvore raspoređene generacije (DG), posebno Izvore Odnovljivih Energijskih Izbora (RES) - odnovljiva električna energija, i može pružati hitnu snagu, menjajući se između ostrva i povezanog režima.

Postoji mnogo vrsta mikropodmreža. Na osnovu primena i veličine, mogu se klasifikovati kao Mikropodmreže Kampus Okruženja/Institucija, Mikropodmreže Zajednice, Dalekovodne Bez-mrežne Mikropodmreže, Mikropodmreže Vojskinih Baza i Komercijalne i Proizvodne (C&I) Mikropodmreže. U pogledu elektroenergetskih struktura, uključuju AC mikropodmreže, DC mikropodmreže i hibridne AC/DC mikropodmreže.

Mikropodrzavna mreža je sposobna da radi u režimu povezanom sa mrežom i samostalno, kao i da upravlja prelazom između ova dva režima. Mikropodrzavne mreže nude mogućnost ravnoteže između potrebe za smanjenjem emisija ugljičnog dioksida dok istovremeno obezbeđuju pouzdanu električnu energiju u periodima kada nisu dostupne obnovljive izvore snage. Mikropodrzavne mreže takođe pružaju sigurnost snabdevanja elektroenergijom i skraćuju vreme ispadanja struje u slučajevima ekstremnih vremenskih uslova i prirodnih katastrofa.

Mikrorešetke i uopšte integracija jedinica raspodeljenih izvora energije (DRE) uvode brojne operativne izazove koji moraju biti rešeni. Dvostruki tokovi snage i stabilnost su dva glavna problema. Interakcije između jedinica raspodeljenih izvora generacije može da stvore lokalne oscilacije, zahtevajući detaljan analizu male-pomećne stabilnosti. Pored toga, prelazne aktivnosti između režima rada povezanih sa mrežom i otočnim (samostalnim) režimom rada mikrorešetke mogu da stvore tranzientnu nestabilnost. Nedavna istraživanja su pokazala da direktno-tokovni (DC) interfejs mikrorešetke može rezultirati znatno jednostavnijom strukturom upravljanja, efikasnijom distribucijom energije i većom nosivom struje za iste linije.

Tipična hibridna struktura mikrorešetke[1]

Tipična hibridna mikrorešetka ima strukturu kao što je prikazano iznad. Osnovni komponenti mikrorešetke su dvostruki AC/DC i DC/DC konverteri. Iz bezbednosnih i pouzdanosnih razloga, konverteri moraju da budu izolovani, tako da bi problemi sa bilo kojim opterećenjem ili izvorom energije ne širili problem na energetski bus/rešetku.

Dvostruki Aktivni Konverter Sa Dvema Mostovima

Konverter PV u DC Mrežu

2-nivojni Dvostruki AC/DC Konverter

Većina konvertera spojenih na mrežu AC/DC i DC/DC mora da radi u oba pravca strujanja energije, što zahteva prekidni uredjaj koji služi kao aktivni prekidač u jednom pravcu strujanja energije, ali da funkcioniše kao diod ili sinhroni MOSFET u drugom pravcu strujanja energije. SiC MOSFET-i, sa skoro nulom reverzne rekonstrukcije tijela diode, predstavljaju idealnu opciju u ovim primenama, posebno za tehnologije s tvrdim prebacivanjem. Za dvostruko smernu tri faznu konverziju AC/DC, Viennski topologija više nije važeća. Topologija sa dva nivoa postaje bolji izbor zbog svoje jednostavnosti. SiC MOSFET-i ne samo što omogućavaju mnoge dvostruko smerne topologije u ovoj oblasti, njihova odlična sposobnost za prebacivanje čini rešenja efikasnijim, kompaktnijim i čak jeftinijim uz dalje smanjenje cene SiC.

[1] Chendan Li, Sanjay Kumar Chaudhary, Josep M. Guerrero „Analiza protoka snage za mikrorešetke s kontrolom otpada niskog napona hibridnih AC-DC mreža sa virtualnim impeditivama“, 2014 IEEE PES General Meeting | Conference & Exposition