ترانسفورماتور قدرت به عنوان یک تبدیل ولتاژ و ایزولاسیون الکتریکی از زیرساخت، شبکه های اصلی متصل به سیستم قدرت، باید برنامه کاربردی در زمینه انتقال و توزیع. این سیستم در حال حاضر در هسته بیشتر پر از روغن ترانسفورماتور، وزن و حجم، ولتاژ استفاده می شود سطوح و افزایش ظرفیت حمل بار و از دست دادن قدرت ترانسفورماتور، ولتاژ طرف اولیه بی ثبات کننده نوسانات دامنه را تحت تاثیر قرار ولتاژ خروجی ثانویه از ولتاژ خروجی سمت ثانویه، تغییرات بار، تولید هارمونیک ناشی از تحریک هسته اشباع شده است جریان هجومی، و یک طرف اولیه در سمت ثانویه ی هارمونیک ناشی از تهاجم گسل جدید، و غیره نیاز به قبل از تبدیل ولتاژ و انرژی شبکه جدید تنظیم می شود، در حالی که کنترل انعطاف پذیر جریان برق، تشخیص عیب و انزوا از هر دو. بدیهی است محدودیت های ترانسفورماتور سنتی نمیتوان از الزامات فوق برآورده کرد.
اول، معرفی تکنولوژی ترانسفورماتور حالت جامد (SST)
ترانسفورماتور جامد (SST) شناخته شده به عنوان ترانسفورماتور الکترونیکی قدرت، فرکانس بالا فن آوری تبدیل قدرت تبدیل الکترونیکی ترکیب و تکنولوژی در اصل القای الکترومغناطیسی بر اساس، انرژی الکتریکی از یک قدرت پیاده سازی ویژگی های به یکی دیگر از ویژگی های قدرت انرژی تجهیزات الکتریکی ثابت در مقایسه با ترانسفورماتور سنتی داشتن یک اندازه کوچک، وزن سبک، و غیره، بلکه دارای مزایای بسیاری در ترانسفورماتور متعارف، از جمله کیفیت بالا منبع تغذیه، ضریب قدرت بالا در دسترس نیست، به صورت خودکار محدود کننده جریان، متشکل از ظرفیت جبران قدرت واکنش پذیری، تبدیل فرکانس، تبدیل دیجیتال، و خروجی فاز به منظور تسهیل نظارت خودکار، و غیره از آنجا مزایای فوق، ترانسفورماتور جامد برای یک سیستم قدرت می تواند قابلیت اطمینان سیستم را بهبود بخشد، با کیفیت قدرت می تواند بهبود یافته، تسهیل تولید و از شبکه جدید انرژی، خواهد شبکه هوشمند ترویج و توسعه
بلوک دیاگرام اولیه نشان داده شده در شکل 1: اولین سیگنال فرکانس AC را به یک فرکانس بالا قدرت مبدل های الکترونیکی سیگنال موج مربع، سیگنال فرکانس بالا انتقال از طریق ترانسفورماتور ایزوله تبدیل شده، و پس از آن برای بازگرداندن فرکانس بالا قدرت مبدل های الکترونیکی را به یک فرکانس سیگنال موج مربعی سیگنال AC. این فرآیند توسط کنترل کننده با کنترل مناسب مبدل قدرت الکترونیکی انجام می شود.
اولین لینک 01 یکسو AC / DC، به 7KV 10KV برق DC به تک فاز برق AC. بخش دوم 02 با فرکانس بالا مبدل DC / DC، دی سی 10K به DC 400V. این شامل یک مدار پل H، ولتاژ کم مدار پل H و یک پیکربندی ترانسفورماتور فرکانس بالا متوسط. بخش سوم 03 اینورتر DC / AC تبدیل DC 400V 60Hz قدرت، ± 120V AC.
با افزایش / مبدل DC DC و یک فرکانس عامل اینورتر DC / AC، ترانسفورماتور می تواند از کاهش حجم معمولی به دست آورد، وزن سبک تر به هدف می شود، در نتیجه تا حد زیادی کاهش اندازه و وزن دستگاه منفعل.
دوم، استفاده از دستگاه های سیلیکون کاربید SiC در ترانسفورماتور حالت جامد
بیش از دستگاه قدرت نیمه هادی، آن را باید یک خواص استاتیک و دینامیک را داشته باشد: در دولت مسدود کردن، بالا مقاومت در برابر ولتاژ؛ در یک حالت انجام، دارای چگالی بالا در حال حاضر و افت ولتاژ کم؛ دولت و هنگامی که تبدیل سوئیچینگ، این دارای زمان کوتاه روشن / خاموش است، می تواند دی / DT بالا و DV / DT، مقاومت در برابر کم سوئیچینگ است و دارای کنترل کامل است. با این حال، با توجه به محدودیت های ولتاژ، تحمل قدرت، و غیره، این قدرت بالای Si سیلیکون در برنامه های کاربردی ترانسفورماتور دستگاه دارای به استفاده از اجزای جامد از سری و توپولوژی مدار موازی و فن آوری های پیچیده برای پاسخگویی به نیاز از برنامه های عملی، و در نتیجه میزان شکست و هزینه از دستگاه تا حد زیادی افزایش یافته است، که محدود توسعه بیشتر از برنامه های کاربردی شبکه هوشمند در ترانسفورماتور حالت جامد.
در سال های اخیر، به عنوان یک ماده باندگپ گسترده ای نیمه هادی جدید - سیلیکون کاربید (SIC)، به دلیل خواص الکتریکی و فیزیکی بسیار عالی آن، توجه بیشتر و بیشتر در صنعت یک مزیت مهم در این است که دستگاه قدرت سیلیکون کاربید با ولتاژ بالا است. (ده هزار ولت)، درجه حرارت بالا (بیشتر از 500 ℃) مشخصه، یک محدودیت جدی سیستم برای شکستن دستگاه سیلیکون ولتاژ برق (تعداد کیلو ولت) و دما (کمتر از 180 ℃) محدودیت ایجاد می شود. تکنولوژی با سیلیکون کاربید مواد پیشرفت، انواع دستگاه های قدرت سیلیکون کاربید به توسعه یافته، مانند دیود قدرت سیلیکون کاربید SBD، MOSFET، و غیره، به دلیل هزینه، عملکرد و قابلیت اطمینان از ضربه، دستگاه های قدرت سیلیکون کاربید اول برای تحقق بخشیدن به صنعتی کم فشار در این زمینه، محصول فعلی تجاری سطوح ولتاژ شاغل در تجسم 650-1700V، هنوز هم ترانسفورماتور عمدتا جامد در سری چند سال آینده، به عنوان پیشرفت تکنولوژی، با ولتاژ بالا دستگاه های کاربید سیلیکون، به خصوص ظهور 15KV یا چند دستگاه کاربید سیلیکون، و تکنولوژی درایو مربوطه و دخالت توسعه تکنولوژی به بهبود ساده ساختن و بهبود قابلیت اطمینان ترانسفورماتورهای حالت جامد منجر خواهد شد.
سوم، خلاصه
نسل آینده و سیستم های توزیع ممکن است توسط تعدادی از انرژی های تجدید پذیر و شبکه برق توزیع تشکیل شده توسط توزیع امکانات جدید و سیستم های ذخیره سازی انرژی ارائه می انرژی اینترنت است که توانایی به کنترل جریان دو طرفه از انرژی را به شبکه و یا اتصال شبکه میکرو، به طوری که می توان آن را مهم ارائه پلاگین و ویژگی بازی، و قادر می سازد سیستم به ترمینال کاربر برای رسیدن به انزوا گسل. ولتاژ بالا دستگاه های پیشرفته اینترنت انرژی مورد نیاز نیمه هادی قدرت، فرکانس بالا و قابلیت های دمای بالا. نتایج نشان می دهد که این عمل از دستگاه SiC به می تواند به طور قابل توجهی ساده شده مدار از یک ترانسفورماتور حالت جامد، رادیاتور کاهش فضا و به افزایش تراکم قدرت در هر واحد با بلند کردن فرکانس سوئیچینگ. بنابراین، دستگاه با ولتاژ بالا بزرگ با ظرفیت SiC به قدرت جدید باز خواهد شد تا برنامه های جدید در برنامه های کاربردی ترانسفورماتور حالت جامد، و تولید توسعه پایدار تغییر شبکه های هوشمند تاثیر عمده.