додатків Україна

Мікромережа — це децентралізована група джерел електроенергії та навантажень, яка зазвичай працює підключено до традиційної глобальної синхронної мережі та синхронно з нею, але також може відключитися до «острівного режиму» — і функціонувати автономно, залежно від фізичних або економічних умов. Таким чином, мікромережа може ефективно інтегрувати різні джерела розподіленої генерації (РГ), особливо відновлювані джерела енергії (ВДЕ) – відновлювану електроенергію, і може забезпечувати аварійне живлення, змінюючи між острівним і підключеним режимами.

Існує багато типів мікросіток. Залежно від застосувань і розмірів їх можна класифікувати як мікромережі навколишнього середовища кампусу/інституційні мікромережі, мікромережі спільноти, віддалені мікромережі поза мережею, мікромережі військової бази та комерційно-промислові (C&I) мікромережі. З точки зору електричних структур, вони включають мікромережі змінного струму, мікромережі постійного струму та гібридні мікромережі змінного/постійного струму.

Мікромережа здатна працювати в режимі підключення до мережі та в автономному режимі, а також виконувати перехід між ними. Мікромережі пропонують можливість збалансувати необхідність скорочення викидів вуглецю, продовжуючи забезпечувати надійну електроенергію в періоди часу, коли відновлювані джерела енергії недоступні. Мікромережі також забезпечують безпеку живлення та скорочують час відключення електроенергії у разі суворої погоди та стихійних лих.

Мікромережі та інтеграція блоків розподілених енергетичних ресурсів (DER) загалом створюють низку операційних проблем, які необхідно вирішити. Двонаправлені потоки електроенергії та проблеми стабільності є двома головними з них. Взаємодія між генераторами розподіленої енергії може створювати локальні коливання, що потребує ретельного аналізу стабільності з невеликими збуреннями. Крім того, перехідна діяльність між підключеним до мережі та автономним (автономним) режимами роботи в мікромережі може створити перехідну нестабільність. Нещодавні дослідження показали, що інтерфейс мікромережі постійного струму (DC) може призвести до значно простішої структури керування, більш ефективного розподілу енергії та вищої пропускної здатності по струму для тих самих номіналів лінії.

Типова гібридна структура мікросітки[1]

Типова гібридна мікросітка має структуру, як показано вище. Основними компонентами мікромережі є двонаправлені перетворювачі AC/DC і DC/DC. З міркувань безпеки та надійності перетворювачі мають бути ізольовані, щоб будь-яке збій навантаження чи джерела енергії не поширювало проблему на шину/мережу.

Двонаправлений подвійний активний повний мостовий конвертер

Перетворювач мережі PV в DC

2-рівневий двонаправлений перетворювач змінного/постійного струму

Більшість підключених до мережі перетворювачів змінного/постійного та постійного струму повинні працювати в двонаправленому потоці енергії, що вимагає, щоб комутаційний пристрій слугував активним перемикачем в одному напрямку потоку енергії, але функціонував як діод або синхронний MOSFET в іншому напрямку. напрямок течії. SiC МОП-транзистори з корпусним діодом зі зворотним відновленням, близьким до нуля, є ідеальним варіантом у додатках, особливо для топологій із жорстким перемиканням. Для трьох двонаправлених перетворювачів AC/DC топологія Vienna більше не діє. 2-рівнева трифазна топологія AC/DC стає кращим вибором завдяки своїй простоті. SiC МОП-транзистори не тільки забезпечують багато двонаправлених топологій у цій області застосування, їх чудові характеристики перемикання роблять рішення більш ефективними, компактними та навіть менш дорогими з подальшим зниженням ціни на SiC.

[1] Чендан Лі, Санджай Кумар Чаудхарі, Хосеп М. Герреро «Аналіз потоку електроенергії для низьковольтних гібридних мікромереж змінного та постійного струму з контрольованим спадом з віртуальним імпедансом», 2014 IEEE PES General Meeting | Конференція та виставка