Mikrogridlarda antisizlikal energiya uzatishga erishish uchun diodlardan foydalanish kerak?

1, Diodlarning birlashtirilishi uchun jismoniy asos
Diodning asosiy tuzilishi - bu - {teshik konsentratsiyasi bilan birlashtirilgan) va n - turi (yuqori elektron konsentratsiyasi bilan). PN Junktsiya interfeysi, viloyatdan N mintaqadan diffortizatsiyasida, P mintaqasi N mintaqasida joylashgan teshiklarni, ichki elektr maydonini (kosmik zaryad mintaqasini) shakllantiradigan tarmoq va n mintaqadan mahrum qiladi. Ushbu elektr maydonida ikkita asosiy xususiyat mavjud:

Ijobiy o'tkazuvchanlik: Elektr tarmog'idagi ijobiy qutbga ulanganda, elektr tarmog'idagi salbiy ustunga ulanganda, u diodning past chidamliligi holatiga olib keladigan keskinlash zonasini kesib o'tadi.
Teskari Teskoff: S salbiy elektrodga ulanganda, elektr energiyasiga ulanganda, kichik elektrod mavjud bo'lsa, uning ko'p zaryadlovchilari kengroq (oqillash oqimi).
Ushbu belgi diodlarni birlashtirish uchun ideal komponentni yaratadi. Silikon diodlarni misol qilib olish, ularning qo'shimcha yig'ish kuchi 0,6-0,7v, va mikrogridlardagi o'rtacha kuchlanish (masalan, 400w) uchun o'rtacha kuchlanish (masalan, 48V).

2, mikrogridlarda birlashtirilgan energiya uzatish uchun asosiy talab
Mikrogridlarning energiya oqimi ko'p {- manba, Berir va dinamik va uning energiya boshqarmasi uchta asosiy masalalarni hal qilish kerak:

Quvvat manbalari o'rtasidagi yakollik: turli xil quvvat manbalarini (masalan, fotoelektsiyalar, energiya manbalari, dizel generatorlari) voltli tebranish yoki kamchiliklar tufayli ta'sir qilish.
Energiyalik fikr-mulohazalarni boshqarish: energiya oqimiga va ko'chma nasabnomada motor tormozini yoki fotoelektrik o'tkazuvchanligi paytida energiya ko'tarilishiga olib keladi.
Tezkor xato: Quvvat ta'minoti yoki yuk qisqa tutashuvni boshdan kechirganda, nosozlik yo'lining tarqalishining oldini olish uchun qopqoqni o'chiradi.
An'anaviy echimlar kontaktlar yoki tuman buzilishiga ishonadi, ammo sekin javob berish vaqtlari (millisekundlarda), mexanik kiyim va boshqa masalalar. Nanosekund javobgarlik tezligi va mexanik aloqa xususiyatlari bo'lmagan diod, tezkor va ishonchli energiya izolyatsiyasiga erishish uchun asosiy komponentga aylandi.

3, mikrogridlarda diodlarning odatiy stsenariylari
(1) DC avtobus energiyasining individual ravishda uzatilishi
DC mikrogridlarida, antisizliklik harakatchanlik aloqalarini qurish uchun odatda qo'llaniladi, bu esa turli kuchlanish sathining kollektsiyasi o'rtasida energiya oqimini boshqarish imkoniyatini beradi. Masalan:

Fotovoltaik Energiyani saqlash tizimi: fotovoltaik massivlar elektr energiyasini diodlar orqali 48V dc avtobusga etkazib beradi va energiya saqlash batareyasi bir xil avtobusga dc / dc konverter orqali ulangan. Fotovoltaik chiqish qobiliyati yukni talabdan oshganda, dio fotovoltaik panelga o'tishning orqa tomonini isitish tufayli yuzaga qo'ymaslikni oldini oladi; Shu bilan birga, energiya saqlash tizimi Beririya DC / DC konvertorlari orqali ortiqcha energiyani o'zlashtiradi.
Bir nechta quvvat manbalarini parallel aloqasi: shamol energiyasini qayta ishlashning qo'shimcha mikrogridi, turli quvvat manbalari DC avtobusiga dio orqali parallel ravishda ulanadi. Quvvat ta'minoti kamchilik tufayli quvvatni pasaytirganda, diod avtomatik ravishda boshqa quvvat manbalariga ta'sir qilishiga yo'l qo'ymaslik uchun avtomatik ravishda avtobusga ulanishni to'xtatadi.
(2) aloqa tomonida energiya bo'yicha fikr-mulohazalar
Aloqa mikrmogridda, tikistlar yoki Igbtlar bilan diodlarning kombinatsiyasi energiya bostirilishi epippektsiyasini qurishi mumkin. Masalan:

Motor drayveri tizimi: Motor torinlangan energiya ishlab chiqariladigan energiya dc avtobusga tez-tez parallel diodlar orqali etkazib beradi. Agar avtobus kuchlanishi juda yuqori bo'lsa, diod, ortiqcha energiyani termal energiyani termal energiyani iste'mol qilish uchun dc avtobusining haddan tashqari ko'payishiga to'sqinlik qiladigan seriyali ulanadi.
Tarqatilgan avlod boshlanishi: inverterning oxirida, diodlar inqirozning boshlanishida energiyani aylanib o'tish, inditterga (kuchlanishning kuchlanishlari) olib o'tish, elektr energiyasini haddan tashqari zarardan himoya qilishda energiyani oldini olishi mumkin.
(3) Tez xato va himoya qilish
Diodlar mikrogridlarni himoya qilishda noyob afzalliklarga ega. Masalan:

DC qisqa - Tuman himoyasi: DC mikrogridida, agar filialda qisqa tutqich, qisqa - Qisqa {{1} tutqich oqimi diod orqali kam uchraydigan aylanma hosil bo'ladi. Bu vaqtda, tezkor sug'urta yoki o'chirish vositasi haddan tashqari ko'p bo'lmagan signalni aniqlay oladi va diod esa boshqa sog'lom novdalarga oqishini oldini oladi.
Merdinda yoriq izolyatsiyasi: unda izolyatsiya monitoring okrumalarini qurish uchun er osti tizimlari, diodlar ishlatilishi mumkin. Muayyan bosqichda biron bir fazada nosozlik yuzaga kelganda, diod kichik oqimni hosil qiladi va monitoring qurilmasi ushbu oqimni aniqlash orqali xato nuqtasini topadi. Shu bilan birga, diod uskunalar zararining oldini olish uchun xato oqimining amplitudasini cheklaydi.
4, muhandislik amaliyotidagi muhim texnik nuqtalar
(1) Diod tanlash va parametr moslashishi
Mikrogrid dasturlarida diodlarni tanlash quyidagi parametrlarni hisobga olishi kerak:

Reded kuchlanishi: u tizimning maksimal ish kuchlanishidan kattaroq bo'lishi kerak va 20% -50% marja qoldirishi kerak. Masalan, 400V DC avtobusi, 600V yoki undan yuqori kuchlanishli diodlar tanlab olinishi kerak.
Raqamli hozirgi: Maksimal yukni maksimal va haddan tashqari yuk ko'tarish asosida tanlanishi kerak. Masalan, fotovoltaik tizimda, diodning tavsifi bo'lgan oqim fotovoltaik massivning qisqa - tuman oqimidan kattaroq bo'lishi kerak.
Teskari tiklanish vaqti: yuqori - chastotalarda (masalan, PWM modulyatsiyasi), qisqa teskari tiklanish vaqti bo'lgan tez tiklanish diodlari (<50ns) should be selected to reduce switching losses.
Issiqlik qarshiliki va issiqlik tarqalishi: Upunyoning narigi harorati 150 darajadan past bo'lishi kerak va tegishli issiqlikni buzish usuli (tabiiy sovutish, havo sovutish yoki suyuq sovutish kabi) elektr energiyasini iste'mol qilish bo'yicha tanlanishi kerak.
(2) Tizim topologiyasini optimallashtirish
Mikrogridlarda diodlar tarkibi aniq talablarga muvofiq ishlab chiqilishi kerak. Masalan:

Serial Diod: voltaj darajasini yaxshilash uchun ishlatiladi, ammo diprning notekis taqsimlanishi tufayli diodning haddan tashqari ko'payishining oldini olish uchun diplownning taqsimlanishini kuchga tenglashtirish kerak.
Parallel diod: hozirgi yuk tashish qobiliyatini oshirishda foydalanilgan, ammo joriy joriy taqsimlanish tufayli diodning haddan tashqari qizib ketishi va shikastlanishining oldini olish uchun joriy bo'lish kerak.
Diode Motfet / Igbt gibrid topologiyasi: Beririyaviy energiya oqimi talab qilinadi, diod va Moset / Igbt gibrid topologiyasi talab qilinadi. Masalan, Beriristika DC / DC konvertorlarida diodlar, inversiya o'tkazuvchanlik uchun ishlatiladi va mikroavtobuslar teskari o'tkazilishda ishlatiladi, savdo-sotiq oqimini nazorat qilishga erishish uchun ishlatiladi.
(3) Hamkorlikni boshqarish strategiyasi
Mikrogridlarda diodlarni boshqarish nazorat strategiyalari bilan muvofiqlashtirilishi kerak. Masalan:

Energetika resurslarini boshqarish algoritmi: DC avtobus kuchlanishini va turli quvvat manbalarini monitoring qilishda, eng maqbul energiyani taqsimlashga erishish uchun diod holatini doimiy ravishda tartibga solish orqali.
Xarajatlarni himoya qilish strategiyasi: Diodni aniqlash va diod xususiyatlariga qarab izolyatsiya algoritmlarini dizayn. Masalan, ma'lum bir filialda g'ayritabiiy oqim aniqlanganda, bu filialning diyodi nosozlikning tarqalishining oldini olish uchun darhol kesiladi.
5, misolni o'rganish: orol mikrogridlarida diodlarni qo'llash
Muayyan oroldagi mikrogrid loyihasi dc avtobus arxitekturasini, fotovoltaik, energetikani saqlash, dizel generatorlari va yuklarni integratsiyalash. Energiyani boshqarish rejasi quyidagicha:

Fotovoltaik Tizim: Fotovoltaik massivlar 48V DC avtobusiga, kunduzi fotovoltaik panelga, kechasi yoki kamchiliklar paytida oqishni oldini oladi.
Energiyani saqlash tizimi: Lityum batareyalar energiya zaryadlash va zaryadsizlanishni nazorat qilish uchun Beririya DC / DC konversi orqali avtobusga ulangan.
Dizel generator: Zaxira quvvat manbai sifatida, u generator yopilganda, busbardan energiya fonda oldini olish uchun Busbarga diolar orqali ulanadi.
Yukni boshqarish: DC Yuklar avtobusga bevosita bog'liq, AC yuklari inverter orqali ulanadi. Inverterning chiqish terminali energiya kam yoritgichlarda invereraga oqishini oldini olish uchun diodlar bilan jihozlangan.
Ushbu sxemada fotovoltaik, energetikani saqlash va dizel generatorlari o'rtasida, fotovoltaik, energiya manbalari va tizimni tejashning 10 mk sekundiga qadar qisqarish vaqtini tashkil etadi.