Teadusvõrk Testib Kasutuses Olevat Alalisvoolu

2023 Autor: Hannah Pearcy | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-08-25 03:37

Paindlike elektrivõrkude (FEN) uurimislinnakus on hiljuti kasutusele võetud alalisvooluvõrk, mis on ette nähtud alalispingemuundurite ja kaitsetehnoloogia katsekeskkonnaks. Uurimisvõrgu taustaks on soov paindlikumate elektrivõrkude järele, selgitab teaduslinnak. Tavapärased jaotusvõrgud põhinevad vahelduvvoolul (AC), samal ajal kui praegu töötav uurimisvõrk töötab alalisvoolul (DC).

Alalisvooluvõrkude eelised:

• Suurem efektiivsus saavutatakse.
• Taastuvad energiaallikad töötavad enamasti alalisvoolul - seega vahelduvvooluks muundamist ei toimu.
• Lisaks vajavad alalisvooluvõrgud komponente, milles on oluliselt vähem materjali kui tavalistes 50 Hz süsteemides, ning on seetõttu ressursitõhusamad.

Uus DC-DC muundur on välja töötatud

Lähiaastatel ühendab teadusvõrk E. ON ERC elektritootmise ja salvestamise süsteemide instituudi (PGS) katseplatvormid ja tuuleenergiaajamite keskuse RWTH (CWD). Selles testimiskeskkonnas testitakse uusi alalispingemuundureid ja komponente, kaitsetehnoloogiat ja töökorralduse kontseptsioone.

Spetsiaalselt võrgu jaoks töötati välja uus otsepingemuundur (DC-DC muundur), mida saaks kasutada võtmekomponendina tulevastes intelligentsetes otsepinge alajaamades. Sellised alalisvoolu alajaamad võivad tekkida näiteks taastuvenergia suurte kollektorväljadena ja aku hoiuna, näiteks elektrisõidukite kiirlaadimisjaamades või tööstuslike alalisvooluvõrkudena.

Pildigalerii

Mida saab alalisvoolu muundur teha?

DC-DC muundur töötab vastavalt kolmefaasilise kahe aktiivse silla (DAB) põhimõttele, võimaldades seega kahesuunalist, paindlikult kontrollitavat vooluhulka ja pakkudes samal ajal galvaanilist isolatsiooni, mis vastab tulevaste alalisvoolu pingevõrkude nõuetele. Muundur on tulevikus osa E. ON ERC-s samas jõudlusklassis ehitatud mitme muunduri elektritootmise ja salvestamise süsteemide instituudi kokkuleppest.

Kui PGS-laboratooriumis olid tavalised megavattklassi võimsusmuundurid varustatud tööks kohandatud juhtimisseadmega, siis 5-megavatise nimivõimsusega keskmise sagedusega trafo ehitati täielikult välja ja projekteeriti koos tööstuspartneritega. Töösagedus 1000 Hz suurendab gravimeetrilist võimsustihedust tavalise kuiva voolutrafoga võrreldes 15 kuni 20 korda.

Vahelduvvool vs. DC

Miks alalisvool on reaalne alternatiiv

Vahepeal on veel üks DC-DC muundur, mis võib toita kuni 7 MW, juba teadusvõrku ühendatud, et seda seal realistlikes tingimustes katsetada. Selle uue muunduritüübi korral, mis on ette nähtud väikesteks energiakadudeks, toetatakse suure jõudlusega pooljuhtide ümberlülitamist resonantsahelaga. Seda saab võrrelda pendliga, mis liigub automaatselt oma lõppasendite (lüliti asendite) vahel ja vajab protsessi säilitamiseks vaid minimaalset tõuget.

FEN-i teadusvõrgustik loodi avaliku ja erasektori partnerluse raames RWTH Aacheni ülikooli, kus osaleb 16 osalevat professuuri ja 21 tööstuspartnerit, vahel. Föderaalne haridus- ja teadusministeerium, kelle algatusel asuvad Saksamaa üheksa teaduslinnakut, toetab neid rahastamisalgatusega "Teadusuuringute ülikoolilinnak - avaliku ja erasektori partnerlus uuenduste jaoks".

Alalisvool