Conas a fheidhmíonn dé-óid rialú treo comhartha sa ghreille cumhachta?

一, Bunús fisiceach seoltacht aontreoch dé-óid
Is é acomhal PN croí-struchtúr dé-óid, a fhoirmíonn réigiún ídithe ag acomhal leathsheoltóra de chineál P (saibhir i bpoll) agus leathsheoltóir de chineál N (saibhir i leictreoin). Nuair a bhíonn an dé-óid claonta ar aghaidh (leis an teirminéal P ceangailte leis an leictreoid dhearfach agus an críochfort N ceangailte leis an leictreoid dhiúltach), caolaíonn an réigiún ídiú agus sreabhadh iompróirí go saor, rud a chruthaíonn cosán ísealfhriotaíochta; Nuair a bhíonn sé claonta droim ar ais, leathnaíonn an réigiún ídithe, rud a fhágann nach féidir ach sruth sceitheadh ​​​​microampere dul tríd, ag léiriú staid ardfhriotaíochta. Déanann an tréith seo dé-óid mar "chomhla leictreonach" nádúrtha ar féidir leo treo an tsrutha a rialú go cruinn.

Príomhpharaiméadair:

Titim voltais ar aghaidh (VF): thart ar 0.6-0.7V le haghaidh dé-óid sileacain agus chomh híseal le 0.15-0.4V le haghaidh dé-óid Schottky.
Am Aisghabhála Droim ar Ais (TRR): Tá aga athshlánaithe de na céad nana-nascoicindí ag gnáthdhé-óid, is féidir dé-óid aisghabhála tapa a ghiorrú go dtí na deich nana-nascoicindí, agus tá aga aisghabhála beagnach nialas ag dé-óidí Schottky.
Voltas miondealaithe droim ar ais (VRRM): Cinneann sé an voltas droim ar ais uasta is féidir le dé-óid a sheasamh agus is príomhtháscaire é le haghaidh roghnúcháin in iarratais eangaí cumhachta.
2, Cásanna iarratais tipiciúla maidir le rialú treo comhartha greille cumhachta
1. Córas ceartúcháin agus soláthair cumhachta DC
I nasc tarchurtha srutha dhírigh na heangaí cumhachta, déanann droichid coigeartóirí dé-óid (amhail droichid lánchéimeanna trí chéim) sruth ailtéarnach a thiontú ina sruth díreach, ag soláthar an bhunsraith do tharchur srutha dhírigh ardvoltais (HVDC). Mar shampla, i dtionscadail srutha dhírigh ultra-ardvoltais ± 800kV, caithfidh coigeartóirí dé-óid na mílte aimpéar de mheigeavata reatha agus roinnt meigeavata voltais a sheasamh, agus bíonn tionchar díreach ag a saintréithe aisghabhála droim ar ais ar éifeachtúlacht an chórais.

Straitéis optamaithe:

Úsáid dé-óid aisghabhála tapa (FRD) nó dé-óid chomhdhúile sileacain (SiC) chun caillteanais aisghabhála droim ar ais a laghdú.
Trí úsáid a bhaint as teicneolaíocht comhroinnte reatha comhthreomhar chun sruth a scaipeadh agus iontaofacht gléas a fheabhsú.
2. Leithlisiú treorach i gcomhtháthú fuinnimh nua isteach sa ghreille
In inverters fótavoltach agus tiontairí cumhachta gaoithe, úsáidtear dé-óid chun soláthar cumhachta droim ar ais don ghreille a chosc. Mar shampla, tá eagair fótavoltach ceangailte le inverters trí dé-óid. Nuair a theipeann ar an eangach chumhachta nó nuair a dhúnann an t-inverter síos, déanann na dé-óid an sruth droim ar ais a bhlocáil go huathoibríoch, ag cosaint an trealaimh ó dhamáiste.

Anailís cáis:
Glacann stáisiún cumhachta fótavoltach 10MW dearadh modúlach comhthreomhar, agus tá gach brainse fótavoltach ceangailte i sraith le dé-óid. Léiríonn sonraí tástála iarbhír nuair a thiteann an voltas greille go 30%, is féidir leis an dé-óid sruth droim ar ais a bhlocáil go tapa, ag cinntiú voltas taobh DC cobhsaí an inverter agus róvoltas trealaimh a sheachaint.

3. Cosaint sealaíochta agus aonrú locht
I ngléas cosanta sealaíochta na heangaí cumhachta, déantar dé-óid a chomhcheangal le gléasanna mar thyristors agus IGBTanna chun laghdú tapa a dhéanamh ar shruthanna lochta. Mar shampla, úsáideann scoradáin chiorcaid DC tréith blocála droim ar ais dé-óid chun an brainse lochtach a leithlisiú i gcás locht, rud a choscann scaipeadh an locht.

Cinn teicneolaíochta:
Is féidir le scoradán ciorcaid DC bunaithe ar SiC MOSFET agus hibrideach dé-óid na mílte aimpéar de shruth locht a ghearradh amach laistigh de 5ms, le luas freagartha níos mó ná 10 n-uaire níos tapúla ná na scoradáin chiorcaid mheicniúla traidisiúnta.

4. Modhnú Comhartha agus Cumarsáid
I gcumarsáid iompróra líne cumhachta (PLC), úsáidtear dé-óid le haghaidh modhnú comhartha agus dí-mhodúchán. Mar shampla, trí chiorcad braite dé-óid a úsáid chun comharthaí cumarsáide ardmhinicíochta a bhaint amach, is féidir tarchur fíor-ama sonraí greille cumhachta a bhaint amach.

Sampla den fheidhmchlár:
I dtógáil "Idirlíon Cumhachta Uileláithreach Rudaí" an Eangaí Stáit, is féidir le modúil PLC a úsáideann teicneolaíocht braite dé-óid tarchur sonraí 1Mbps a bhaint amach ar línte dáileacháin 10kV le ráta earráide níos lú ná 10 ^ -6.

3, Dúshláin agus Straitéisí Optamaithe in Iarratais Eangaí Cumhachta
1. Saincheisteanna iontaofachta i gcásanna ardvoltais agus ardsrutha
I dtarchur srutha dhírigh ultra-ardvoltais, caithfidh dé-óid na mílte aimpéar de shruth agus roinnt meigeavata voltais a sheasamh, agus d’fhéadfadh a dtréithe aisghabhála droim ar ais a bheith ina chúis le spící voltais, rud a d’fhágfadh go gclisfeadh gléis.

Réiteach:

Roghnú gléas: Is fearr dé-óid SiC mar go bhfuil aga aisghabhála droim ar ais 90% níos giorra acu agus laghdú 50% ar chaillteanas seolta i gcomparáid le dé-óid sileacain.
Dearadh ciorcad ionsúite: Tá ciorcad maolánach RC comhthreomhar ceangailte ag an dá cheann den dé-óid chun spící voltais a bhaint. Mar shampla, i dtionscadal ± 1100kV DC, laghdaíodh an buaicvoltas ó 2.1 uair an luach rátáilte go 1.3 uair trí na paraiméadair RC a bharrfheabhsú.
2. Cur isteach leictreamaighnéadach (EMI) faoi chois
D'fhéadfadh an ascalaithe ardmhinicíochta a ghintear le linn phróiseas aisghabhála dé-óid a bheith ina chúis le IEA agus cur isteach ar threalamh cumarsáide greille cumhachta.

Bearta optamaithe:

Leas iomlán a bhaint as leagan amach: Giorraigh fad na soilse dé-óid agus laghdaigh ionduchtacht strae.
Dearadh scagairí: Cuir ionduchtacht mód coitianta agus toilleoir Y le teirminéal aschuir an dé-óid chun torann ardmhinicíochta a chosc. Léiríonn tástáil iarbhír go laghdaítear an déine radaíochta EMI optamaithe faoi 15dB.
3. Bainistíocht teochta agus saolré
Tá timpeallacht oibriúcháin trealaimh greille cumhachta casta, agus féadfaidh teocht ard a bheith ina chúis le méadú ar theocht acomhal dé-óid agus ag dul in aois comhpháirteanna luasaire.

Conair Teicniúil:

Dearadh teirmeach: ag baint úsáide as doirtil teasa agus teicneolaíocht fuaraithe leachtach chun teocht an acomhal a rialú faoi bhun 150 céim.
Tuar saoil: Bunaithe ar an teocht acomhal agus an tsamhail strus reatha, bunaigh algartam tuar saoil dé-óid chun cothabháil coisctheach a bhaint amach.