A dinamikus feszültség-helyreállító kompozíciós módszere

A Dynamic Voltage Restorer (DVR), mint teljesítményelektronikai technológián alapuló dinamikus feszültségkompenzáló eszköz, tudományosan megalapozott kompozíciós módszerre és moduláris szerkezeti felépítésre támaszkodik általános teljesítménye szempontjából. Az egyértelmű funkcionális felosztás és az organikus integráció révén a különböző összetevők együttműködve gyorsan elnyomják az áramminőségi problémákat, például a feszültségeséseket, túlfeszültségeket, harmonikusokat és a háromfázisú{1}}egyensúlytalanságot az elektromos hálózatban.

A DVR alapvető összetevői általában egy energiatároló egységet, egy teljesítményátalakító egységet, egy csatolóegységet, egy mérő- és vezérlőegységet, valamint egy segédrendszert tartalmaznak. Az energiatároló egység jellemzően egy egyenáramú busz kondenzátor bankból vagy akkumulátor bankból áll, amely stabil egyenáramú energiaforrást biztosít az energiaátalakítási folyamathoz. Kapacitása és feszültségszintje a kompenzációs teljesítmény és időtartam követelményei alapján kerül meghatározásra. A teljesítményátalakító egység a DVR működésének magja, amely egy háromfázisú hídinverterből áll, amely teljesen vezérelt teljesítményelektronikai eszközökből (például IGBT-kből és SiC MOSFET-ekből) áll. Az egyenáramot olyan váltakozó áramú kompenzációs feszültséggé alakítja, amely egyenlő nagyságú és ellentétes irányú az elektromos hálózat feszültségének abnormális összetevőivel, így nagy-precíziós dinamikus szabályozást ér el.

A csatoló egység főként csatoló transzformátort vagy soros reaktort tartalmaz. Feladata az inverter kimenő kompenzációs feszültségének biztonságos és hatékony befecskendezése az elektromos hálózat és a terhelés közötti vezetékbe, miközben biztosítja a szükséges elektromos leválasztást a főáramkör és az elektromos hálózat között, elnyomja az általános-módú interferenciát, és védi a berendezés szigetelését. A mérő- és vezérlőegység nagy-precíziós feszültség- és áramérzékelőkből és egy nagy-sebességű digitális vezérlőből (például DSP vagy FPGA) áll. Felelős az elektromos paraméterek valós idejű-mintavételéért és elemzéséért az elektromos hálózat és a terhelés oldalon, valamint modulációs parancsokat generál egy előre beállított vezérlőalgoritmus szerint, hogy az áramátalakító egységet a kompenzációs feladat végrehajtásához hajtsa. Ehhez a szakaszhoz kommunikációs interfészre is szükség van az üzemállapot- és hibainformációk cseréjéhez a felső -szintű megfigyelőrendszerrel.

A segédrendszer hűtési, védelmi és felügyeleti alrendszereket foglal magában. A hűtőrendszer jellemzően léghűtést vagy folyadékhűtést használ annak biztosítására, hogy az erősáramú eszközök hőmérséklet-emelkedése nagy-frekvenciás kapcsolás és nagy{2}}áram esetén a biztonságos tartományon belül maradjon. A védelmi rendszer túlfeszültség-, túláram-, túlmelegedés- és rövidzár{4}}védelmet foglal magában, amelyek rendellenes működési körülmények között gyorsan elvághatják az energiautakat. A felügyeleti alrendszer emberi-gépi interfészt és távoli diagnosztikai funkciókat biztosít, megkönnyítve a karbantartó személyzet számára a berendezés egészségi állapotának nyomon követését.

Ami a konfigurációt illeti, a DVR-ek gyakran moduláris felépítésű megközelítést alkalmaznak, és az olyan funkciókat, mint az energiatárolás, az inverzió, a csatolás és a vezérlés független modulokba foglalják. Ez megkönnyíti a szabványosított gyártást és hibakeresést, valamint rugalmas bővítést vagy redundáns konfigurációt tesz lehetővé a terhelhetőség és a helyszíni feltételek alapján. Ez a strukturált és hierarchikus konfiguráció nemcsak a berendezések megbízhatóságát és karbantarthatóságát javítja, hanem szilárd alapot teremt széleskörű alkalmazásához különféle forgatókönyvekben, például iparban, adatközpontokban és új energia-hozzáférésben.