หลักการทำงานของตัวคืนค่าแรงดันไฟฟ้าแบบไดนามิก

เครื่องคืนแรงดันไฟฟ้าแบบไดนามิก (DVR) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์กำลัง ซึ่งใช้ในการระงับปัญหาคุณภาพไฟฟ้า เช่น แรงดันไฟฟ้าตก ไฟกระชาก ฮาร์โมนิค และความไม่สมดุลของเฟส-ในโครงข่ายไฟฟ้า เป้าหมายพื้นฐานของมันคือการจัดหาแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรและมีคุณสมบัติเหมาะสมให้กับโหลดที่มีความละเอียดอ่อนภายในระยะเวลาอันสั้นเมื่อแรงดันไฟฟ้ากริดผิดปกติเกิดขึ้น ซึ่งจะช่วยป้องกันการหยุดชะงักของการผลิต อุปกรณ์เสียหาย หรือข้อมูลสูญหาย

หลักการทำงานของ DVR ขึ้นอยู่กับสามประเด็นหลัก: การตรวจสอบแบบเรียลไทม์- การคำนวณอย่างรวดเร็ว และการชดเชยที่ใช้งานอยู่ ขั้นแรก อุปกรณ์จะรวบรวมสัญญาณแรงดันไฟฟ้าสามเฟส-อย่างต่อเนื่องที่จุดเชื่อมต่อร่วม (PCC) ของโครงข่ายไฟฟ้าโดยใช้เซ็นเซอร์แรงดันไฟฟ้าที่มีความแม่นยำสูง- ตัวควบคุมที่ประกอบด้วยตัวประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (DSP) หรือ-อาร์เรย์เกทแบบตั้งโปรแกรมได้ (FPGA) ดำเนินการวิเคราะห์แบบเรียลไทม์-เพื่อกำหนดระดับความเบี่ยงเบนในแอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้า เฟส ความถี่ และรูปคลื่น เมื่อตรวจพบแรงดันไฟฟ้าตก ไฟกระชาก หรือความผิดปกติอื่นๆ ระบบควบคุมจะคำนวณจำนวนการชดเชยที่ต้องการทันทีตามอัลกอริธึมที่ตั้งไว้ล่วงหน้า

ในระหว่างขั้นตอนการดำเนินการชดเชย DVR ซึ่งใช้อินเวอร์เตอร์บริดจ์สาม- ซึ่งประกอบด้วยอุปกรณ์สวิตชิ่งอิเล็กทรอนิกส์กำลังที่ควบคุมอย่างสมบูรณ์ (เช่น IGBT และ SiC MOSFET) จะแปลงพลังงานที่เก็บไว้บนบัส DC (โดยทั่วไปจะดูแลโดยตัวเก็บประจุหรือชุดแบตเตอรี่) เป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่มีค่าเท่ากันและมีเฟสตรงกันข้ามกับส่วนประกอบแรงดันไฟฟ้ากริดที่ผิดปกติ จากนั้นแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับนี้จะถูกฉีดระหว่างกริดและโหลดผ่านหม้อแปลงคัปปลิ้งหรือเครื่องปฏิกรณ์ แรงดันไฟฟ้าที่ฉีดเข้าไปนี้จะถูกเพิ่มเวกเตอร์-ให้กับแรงดันไฟฟ้ากริดที่ผิดปกติ โดยคืนค่าแรงดันไฟฟ้าจริงที่ได้รับจากด้านโหลดกลับเป็นค่าพิกัดหรือช่วงที่อนุญาต ดังนั้นจึงบรรลุการควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบไดนามิก

เนื่องจากความถี่ในการสลับของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังสามารถสูงถึงหลายกิโลเฮิรตซ์ถึงสิบกิโลเฮิรตซ์ และการคำนวณลูปควบคุมและการตอบสนองของพัลส์ไวด์มอดูเลชัน (PWM) เสร็จสิ้นในหน่วยไมโครวินาทีถึงมิลลิวินาที DVR จึงสามารถตอบสนองต่อสัญญาณรบกวนชั่วคราวส่วนใหญ่ภายใน 10 มิลลิวินาที ซึ่งเร็วกว่าอุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบกลไกหรือแบบช้ามาก นอกจากนี้ ด้วยการแนะนำอัลกอริธึมการกรองแบบแอคทีฟ DVR จึงสามารถระงับฮาร์โมนิคความถี่เฉพาะและแก้ไขความไม่สมดุลของเฟสสาม-ไปพร้อมๆ กัน บรรลุการจัดการคุณภาพไฟฟ้าหลาย-มิติ

โดยรวมแล้ว DVR ที่มี-โหมดควบคุมลูปปิดของ "การตรวจจับ-การคำนวณ-การชดเชยอินเวอร์เตอร์" ใช้-การแปลงทางอิเล็กทรอนิกส์กำลังความถี่สูงและการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่แม่นยำเพื่อให้บรรลุ-การยกเลิกความผิดปกติของแรงดันไฟฟ้ากริดตามเวลาจริง สร้างแผงป้องกันแรงดันไฟฟ้าแบบไดนามิกที่รวดเร็วและแม่นยำสำหรับโหลดที่สำคัญ พวกเขามีบทบาทที่ไม่อาจทดแทนได้ในระบบจ่ายไฟที่ใช้ข้อมูลและอุตสาหกรรมสมัยใหม่-