Заявки

Мікромережа — це децентралізована група джерел електроенергії та навантажень, яка зазвичай працює, бути з'єднаною і синхронною з традиційною широкомасштабною синхронною мережею, але також може відключитися до "режиму острову" — і функціонувати автономно за фізичних чи економічних умов. Таким чином, мікромережа може ефективно інтегрувати різні джерела розподіленого виробництва (DG), особливо Відновлювані Джерела Енергії (ВДЕ) - відновлювану електроенергію, і забезпечувати надзвичайне живлення, переключаючись між режимами острова та з'єднання.

Їх існує багато видів мікромереж. На основі застосувань та розмірів, їх можна класифікувати як Мікромережі Кampus-середовища/Інституційні Мікромережі, Мікромережі Спільнот, Віддалені Від мережі Мікромережі, Мікромережі Військових Баз та Комерційні та Промислові (C&I) Мікромережі. З точки зору електричних структур, вони включають мікромережі AC, мікромережі DC та гібридні мікромережі AC/DC.

Мікроз мережа здатна працювати у режимі, пов'язаному з мережею, та у самодостатньому режимі, а також обробляти перехід між ними. Мікроз мережі пропонують можливість збалансувати необхідність зменшення викидів вуглецю, поки продовжують забезпечувати надійне електричне енергію протягом часу, коли джерела возобновлюваної енергії недоступні. Мікроз мережі також забезпечують безпеку електропостачання і скорочують час відключення електроенергії у разі суворих погодних умов та природних катаклізмів.

Мікромережі та інтеграція розподілених джерел енергії (РДЕ) взагалі вводять багато операційних викликів, які необхідно вирішувати. Двонаправні потоки енергії та проблеми стабільності є двома головними з них. Взаємодія між розподіленими генераторами енергії може спричиняти локальні коливання, що вимагає детальної аналізу стійкості при малих збуреннях. Крім того, переходові процеси між режимами роботи у мікромережі - підключення до мережі та островний (самостійний) режими - можуть створювати транзитну нестійкість. Недавні дослідження показали, що інтерфейс прямого струму (DC) для мікромереж може значно спростити структуру керування, забезпечити більш енергоекономічне розподілення та вищу пропускну здатність струму для тих самих параметрів ліній.

Типова гібридна структура мікромережі[1]

Типовий гібридний мікромережевий має структуру, як показано вище. Основними компонентами мікромережі є двонаправні конвертори AC/DC та DC/DC. З причин безпеки і надійності конвертори повинні бути ізольованими, щоб будь-яка відмова навантаження або джерела енергії не поширилася на розподільчий шинопровод/мережу.

Двонаправний конвертор з подвійною активною повною мостовою схемою

Конвертор від ФЕ до ДС мережі

2-рівневий двонаправний конвертор AC/DC

Більшість конвертерів AC/DC та DC/DC, підключених до мережі, повинні працювати з бінаправним потоком енергії, що вимагає переключного пристрою, який служить активним переключником у одному напрямку потоку енергії, але функціонує як діод або синхронний MOSFET у іншому напрямку потоку енергії. SiC MOSFET'и, з майже нульовою оберненою відновленням діоду у корпусі, є ідеальним варіантом для таких застосувань, особливо для топологій жорсткого переключення. Для бінаправних трьохфазних конвертерів AC/DC топологія Vienna більше не є дійсною. Топологія двох рівнів стає переважним вибором через свою простоту. SiC MOSFET'и не тільки дозволяють багато бінаправних топологій у цій галузі, але їх високі переключні характеристики роблять рішення більш ефективними, компактними, а навіть менш дорогими завдяки подальшому зниженню ціни на SiC.

[1] Чендан Лі, Санджей Кумар Чаудхарі, Хосеп М. Герреро «Аналіз потоку енергії для систем з регулюванням на основі дропу в низьковольтних гібридних мікросетях AC-DC з віртуальним імпедансом», 2014 IEEE PES General Meeting | Conference & Exposition