Uygulamalar Türkiye

Mikro şebeke, normalde geleneksel geniş alan senkron şebekesine bağlı ve onunla senkronize çalışan, ancak aynı zamanda "ada modu" ile bağlantısını kesebilen ve fiziksel veya ekonomik koşulların gerektirdiği şekilde özerk bir şekilde işlev gören, merkezi olmayan bir elektrik kaynakları ve yük grubudur. Bu şekilde bir mikro şebeke, başta Yenilenebilir Enerji Kaynakları (RES) - yenilenebilir elektrik olmak üzere çeşitli dağıtılmış üretim kaynaklarını (DG) etkili bir şekilde entegre edebilir ve ada ve bağlantılı modlar arasında geçiş yaparak acil durum gücü sağlayabilir.

Mikro şebekelerin birçok türü vardır. Uygulamalara ve boyutlarına bağlı olarak Kampüs Ortamı/Kurumsal Mikro Şebekeler, Topluluk Mikro Şebekeleri, Uzak Şebekeden Uzak Mikro Şebekeler, Askeri Üs Mikro Şebekeleri ve Ticari ve Endüstriyel (C&I) Mikro Şebekeler olarak sınıflandırılabilirler. Elektriksel yapılar açısından bunlar arasında AC mikro şebekeleri, DC mikro şebekeleri ve hibrit AC/DC mikro şebekeleri bulunur.

Bir mikro şebeke, şebekeye bağlı ve bağımsız modlarda çalışabilme ve ikisi arasındaki geçişi yönetebilme kapasitesine sahiptir. Mikro şebekeler, yenilenebilir enerji kaynaklarının mevcut olmadığı dönemlerde güvenilir elektrik enerjisi sağlamaya devam ederken karbon emisyonlarını azaltma ihtiyacını dengeleme seçeneği sunuyor. Mikro şebekeler ayrıca şiddetli hava koşulları ve doğal afet durumlarında güç güvenliği sağlar ve elektrik kesintisi süresini kısaltır.

Mikro şebekeler ve genel olarak dağıtılmış enerji kaynağı (DER) birimlerinin entegrasyonu, ele alınması gereken bir dizi operasyonel zorluğu beraberinde getiriyor. Çift yönlü güç akışı ve kararlılık sorunları bunların başında gelir. Dağıtılmış enerji jeneratörü üniteleri arasındaki etkileşimler, kapsamlı bir küçük bozucu stabilite analizi gerektiren yerel salınımlar yaratabilir. Ayrıca, bir mikro şebekede şebekeye bağlı ve adalı (bağımsız) çalışma modları arasındaki geçiş faaliyetleri, geçici istikrarsızlık yaratabilir. Son çalışmalar, doğru akım (DC) mikro şebeke arayüzünün, aynı hat değerleri için önemli ölçüde daha basit bir kontrol yapısı, daha fazla enerji verimli dağıtım ve daha yüksek akım taşıma kapasitesi ile sonuçlanabileceğini göstermiştir.

Tipik bir hibrit mikro şebeke yapısı[1]

Tipik bir hibrit mikro şebeke yukarıda gösterilen yapıya sahiptir. Mikro şebekenin temel bileşenleri çift yönlü AC/DC ve DC/DC dönüştürücülerdir. Güvenlik ve güvenilirlik nedeniyle dönüştürücülerin yalıtılması gerekir; böylece herhangi bir yük veya enerji kaynağı arızası, sorunu güç barasına/şebekesine yaymaz.

Çift Yönlü Çift Aktif Tam Köprü Dönüştürücü

PV'den DC Şebekeye Dönüştürücü

2 Seviyeli Çift Yönlü AC/DC Dönüştürücü

Şebekeye bağlı AC/DC ve DC/DC dönüştürücülerin çoğunun çift yönlü enerji akışında çalışması gerekir; bu, bir enerji akışı yönünde aktif bir anahtar olarak hizmet edecek, ancak diğer enerji akışında bir diyot veya senkron MOSFET olarak işlev görecek bir anahtarlama cihazı gerektirir. akış yönü. Sıfıra yakın ters kurtarma gövde diyotuna sahip SiC MOSFET'ler, özellikle sert anahtarlama topolojileri için uygulamalarda ideal bir seçenektir. Çift yönlü üç AC/DC dönüştürücüler için Viyana topolojisi artık geçerli değildir. 2 seviyeli üç fazlı AC/DC topolojisi, basitliği nedeniyle tercih edilen bir seçenek haline geliyor. SiC MOSFET'ler bu uygulama alanında birçok çift yönlü topolojiyi mümkün kılmakla kalmaz, üstün anahtarlama karakterleri, SiC fiyatlarını daha da azaltarak çözümleri daha verimli, kompakt ve hatta daha ucuz hale getirir.

[1] Chendan Li, Sanjay Kumar Chaudhary, Josep M. Guerrero “Sanal empedansa sahip, düşüş kontrollü LV hibrit AC-DC mikro şebekeler için güç akışı analizi,” 2014 IEEE PES Genel Toplantısı | Konferans ve Sergi