Uygulamalar

Bir mikro ihtişam, genellikle geleneksel geniş alan eşzamanlı ihtişamına bağlı ve eşzamanlı olarak çalışır bir elektrik kaynağı ve yükleri grubudur, ancak fiziksel veya ekonomik koşullar gerektirdiğinde "adacık modu"na geçebilir - ve otonom olarak işlev görebilir. Bu şekilde, bir mikro ihtişam, özellikle Yenilenebilir Enerji Kaynakları (RES) - yenilenebilir elektrik, çeşitli dağıtılmış jenerasyon (DG) kaynaklarını etkili bir şekilde entegre edebilir ve acil durum gücü sağlayabilir, adacık ve bağlı modlar arasında geçiş yaparak.

Mikro ihtişamların birçok türü vardır. Uygulamalara ve boyutlara göre kampüs ortamı/müessese mikro ihtişamları, topluluk mikro ihtişamları, uzak off-grid mikro ihtişamları, askeri üs mikro ihtişamları ve ticari ve endüstriyel (C&I) mikro ihtişamları olarak sınıflandırılabilirler. Elektrik yapılarına göre, AC mikro ihtişamları, DC mikro ihtişamları ve hibrit AC/DC mikro ihtişamları içerirler.

Bir mikro ihtişam, devre bağlı ve bağımsız modlarda çalışabilme yeteneğine sahip olup, bu iki mod arasında geçiş yapmayı da yönetebilir. Mikro ihtişamlar, karbon salınımını azaltma gereksinimini dengelermek için bir seçenek sunar; aynı zamanda yenilenebilir güç kaynaklarının mevcut olmadığı dönemlerde güvenilir elektrik enerjisi sağlar. Mikro ihtişamlar ayrıca ciddi hava koşulları ve doğal afetler durumunda güç güvenliğini sağlar ve kesinti süresini kısaltır.

Mikroizgaller ve genel olarak dağıtılmış enerji kaynağı (DER) birimlerinin entegrasyonu, ele alınması gereken bir dizi operasyonel zorluk sunar. İki yönlü güç akışları ve istikrar sorunları bunların en önemlilerinden ikisidir. Dağıtılmış enerji üreteç birimleri arasındaki etkileşimler yerel salınımlar yaratabilir ve bu da kapsamlı küçükłórtma istikrar analizi gerektirir. Ayrıca, mikroizgallerdeki şebeke bağlı ve adaya geçiş (bağımsız) işletim modları arasında geçiş faaliyetleri geçici istikrarsızlık yaratabilir. Son çalışmalar göstermiştir ki, doğrudan akım (DC) mikroizgal arabirimi, çok daha basit bir kontrol yapısı, daha enerji verimli dağıtım ve aynı hat derecelendirmeleri için daha yüksek akım taşıma kapasitesiyle sonuçlanabilir.

Tipik bir hibrit mikroizgal yapısı[1]

Tipik bir hibrit mikroizolasyon yukarıdaki gibi bir yapıya sahiptir. Mikroizolasyonun temel bileşenleri iki yönlü AC/DC ve DC/DC dönüştürücülerdir. Güvenlik ve güvenilirlik nedenleriyle, dönüştürücüler izole olmalıdır, böylece herhangi bir yüke veya enerji kaynağı başarısızlığı güç otobüsü/izolasyonuna sorun yaymaz.

İki Yönlü Dual Aktif Tam Köprü Dönüştürücü

PV'den DC Izolasyonu Dönüştürücü

2-Seviye İki Yönlü AC/DC Dönüştürücü

Çoğu kılavuzlu ağa bağlı AC/DC ve DC/DC dönüştürücü, iki yönlü enerji akışı altında çalışması gerekmektedir ki bu da bir anahtar cihazın bir enerji akış yönünde aktif anahtar olarak hizmet etmesi, ancak diğer enerji akış yönünde diod veya eşzamanlı MOSFET olarak işlev gösterebilmesini gerektirir. Neredeyse sıfır ters geri dönüşlü vücut diodu olan SiC MOSFET'ler, özellikle zor anahtarlamalı topolojiler için uygulamalarda ideal bir seçenektir. İki yönlü üç fazlı AC/DC dönüştürücüleri için Viyana topolojisi artık geçerli değildir. 2-düzeyli üç fazlı AC/DC topolojisi, basitliği nedeniyle tercih edilen bir seçeneğe dönüşmüştür. SiC MOSFET'ler, bu uygulama alanında birçok iki yönlü topolojiyi mümkün kılmaktan öte, üstün anahtarlama karakteristikleri sayesinde çözümleri daha verimli, kompakt hatta SiC fiyatlarının düşmesiyle birlikte daha ucuz hale getirmektedir.

[1] Chendan Li, Sanjay Kumar Chaudhary, Josep M. Guerrero "Düşey kontrolü lv hibrit AC-DC mikroizolatörler için sanal empansiyon ile güç akış analizi", 2014 IEEE PES Genel Toplantısı | Konferans & Fuar