En tant qu'équipement de base pour la conversion de tension et l'isolation électrique, les transformateurs de puissance sont au cœur de la connexion réseau dans les réseaux électriques, utilisés pour le transport et la distribution de puissance. niveaux et augmentation de la capacité de levage de charge de la perte de puissance du transformateur, la fluctuation d'amplitude de tension de côté primaire déstabilisant affectent la sortie secondaire tension de la tension de sortie côté secondaire, les variations de charge, la génération d'harmonique provoquée par l'excitation du noyau est saturé Le courant d'appel, l'intrusion harmonique côté primaire et côté secondaire induisent de nouveaux défauts, etc. La nouvelle énergie doit être convertie et ajustée avant la connexion au réseau, et un contrôle flexible du flux de puissance avec diagnostic et isolation des défaillances. Ne peut pas répondre aux exigences ci-dessus.
Tout d'abord, l'introduction de la technologie du transformateur à semi-conducteurs (SST)
Transformateur à semi-conducteurs (SST) est une combinaison de technologie de conversion électronique de puissance et de technologie de conversion d'énergie à haute fréquence basée sur le principe d'induction électromagnétique pour réaliser la conversion d'une énergie électrique caractéristique en une autre énergie électrique caractéristique. Équipement électrique statique Comparé aux transformateurs traditionnels, il présente les avantages suivants: faible encombrement, légèreté, etc. et présente de nombreux avantages que ne possèdent pas les transformateurs traditionnels, notamment une haute qualité d'alimentation, un facteur de puissance élevé, une limitation automatique du courant et une compensation de puissance réactive. Grâce aux avantages susmentionnés, l'utilisation de transformateurs à semi-conducteurs dans les systèmes d'alimentation peut améliorer la fiabilité du système, améliorer la qualité de l'alimentation, faciliter la production d'énergie et la connexion au réseau et promouvoir la construction de réseaux intelligents. Et le développement.
Premièrement, le convertisseur analogique-numérique convertit le signal AC en fréquence haute fréquence en signaux rectangulaires haute fréquence, le signal est transmis par le transformateur d'isolation haute fréquence et le signal électronique haute fréquence est rétabli à la fréquence du convertisseur électronique de puissance. Signal AC Ce processus peut être effectué par le contrôleur avec un contrôle approprié du convertisseur électronique de puissance.
01 Le redresseur AC / DC convertit le courant alternatif monophasé 7KV en 10KV DC 02 Le convertisseur DC / DC haute fréquence convertit le courant continu 10K en courant continu 400 V. Il comprend un circuit en pont H haute tension, un circuit en pont H basse tension. Et intermédiaire transformateur haute fréquence. 03 onduleur DC / AC triphasé, DC 400V converti à 60Hz, ± 120V AC.
En augmentant la fréquence de fonctionnement du convertisseur DC / DC et de l'onduleur DC / AC, il est possible d'obtenir un volume plus petit et un poids plus léger que les transformateurs conventionnels, réduisant ainsi considérablement la taille et le poids des composants passifs.
Deuxièmement, l'application de dispositifs en carbure de silicium SiC dans des transformateurs à l'état solide
Un dispositif de puissance à semi-conducteur idéal doit avoir de telles caractéristiques statiques et dynamiques: il peut supporter des tensions élevées dans l'état de blocage, il a une densité de courant élevée et une faible chute de tension de conduction à l'état passant; Il a un temps de marche / arrêt court, peut supporter des di / dt et dv / dt élevés, a une faible perte de commutation et a une fonction de contrôle complète Cependant, en raison des limitations de tension, de tolérance de puissance, etc. Dans les applications de transformateurs à semi-conducteurs, les appareils doivent utiliser des chaînes d'appareils, des technologies parallèles et une topologie de circuit complexe pour répondre aux exigences des applications pratiques, ce qui limite le développement des transformateurs à semi-conducteurs dans les applications Smart Grid.
Ces dernières années, en tant que nouveau matériau semi-conducteur à large bande interdite, le carbure de silicium (SiC), grâce à ses excellentes propriétés physiques et électriques, l'industrie attire de plus en plus l'attention. (des dizaines de milliers de volts), à haute température (supérieure à 500 ° C), dépassant les limites sévères du système causées par les limites de tension du dispositif d'alimentation à base de silicium (plusieurs kV) et de température (moins de 180 ° C). Progress, différents dispositifs de puissance en carbure de silicium ont été développés, tels que les diodes de puissance en carbure de silicium SBD, MOSFET, etc. Pour des raisons de coût, de rendement et de fiabilité, les dispositifs de puissance en carbure de silicium sont les premiers à être industrialisés dans le domaine basse tension. Au cours des prochaines années, avec l'avancement de la technologie, les dispositifs en carbure de silicium haute tension, en particulier l'apparition de dispositifs en carbure de silicium au-dessus de 15kV, et la technologie de conduite correspondante et anti-interférence Le développement de la technologie favorisera la simplification structurelle et l'amélioration de la fiabilité des transformateurs à semi-conducteurs.
Troisièmement, résumé
Les futurs systèmes de distribution d'électricité peuvent consister en de nombreuses sources d'énergie renouvelable distribuées et des réseaux électriques qui peuvent être interconnectés avec le réseau ou le microréseau. Fonctionnalité plug-and-play, et peut isoler le système de l'extrémité défectueuse de l'utilisateur.Internet Internet nécessite des dispositifs à semi-conducteurs de haute tension, haute fréquence et haute température.Les résultats pratiques montrent que les dispositifs SiC simplifient considérablement la structure des transformateurs à semi-conducteurs. On peut voir que le nouveau dispositif de puissance à haute tension en carbure de silicium à haute capacité ouvrira de nouvelles applications dans les applications de transformateurs à semi-conducteurs et continuera à développer et à changer le réseau intelligent. Impact significatif.