Bagaimana Mengintegrasikan Diod Bypass Dalam Pengawal Kuasa Angin?

一, fungsi teras diod pintasan: pertahanan aktif terhadap kesan tempat panas
Fungsi teras diod pintasan dalam sistem penjanaan kuasa angin adalah untuk mencegah kesan tempat panas. Apabila bilah turbin angin terhalang (seperti salji, kotoran burung, atau kesalahan tempatan), sel -sel bateri di kawasan yang terhalang tidak dapat menjana elektrik dan sebaliknya menjadi beban yang menggunakan arus yang dihasilkan oleh sel -sel bateri biasa yang lain, mengakibatkan peningkatan suhu tempatan (sehingga 200 darjah atau ke atas) dan pembentukan tempat panas. Tempat panas bukan sahaja merosakkan sel bateri secara kekal, mengurangkan kecekapan penjanaan kuasa, tetapi mungkin menyebabkan kebakaran.

Diod pintasan disambungkan secara selari di kedua -dua hujung pek bateri dan berada dalam keadaan cutoff terbalik di bawah keadaan operasi biasa, tanpa menjejaskan operasi litar; Apabila sel bateri tertentu terhalang, voltan di kedua -dua hujung naik ke ambang pengaliran ke hadapan diod, dan semasa memintas kawasan kesalahan untuk mengelakkan pembentukan bintik -bintik panas. Sebagai contoh, unit turbin angin luar pesisir 5MW mengamalkan skema sambungan selari diod pintasan untuk setiap siri sel bateri. Dalam ujian teduhan tempatan, suhu tempat panas menurun dari 185 darjah hingga 45 darjah, dan kehidupan komponen dilanjutkan lebih daripada tiga kali.

2, Senario Bersepadu: Lanjutan Teknologi dari Modul Photovoltaic ke Pengawal Kuasa Angin
Walaupun diod pintasan pertama kali digunakan dalam sistem fotovoltaik, prinsip teknikal mereka mempunyai kebolehsuaian yang tinggi dalam penjanaan kuasa angin. Dalam pengawal kuasa angin, integrasi diod pintasan terutamanya dicerminkan dalam senario berikut:

1. Perlindungan sampingan pemutar turbin angin berganda
Apabila penjana induksi yang diberi makan berganda mengalami penurunan voltan dalam grid kuasa, overcurrent mungkin berlaku di bahagian pemutar, yang boleh merosakkan penyongsang. Litar Perlindungan Crowbar yang aktif melepaskan tenaga pemutar ke perintang pintasan melalui jambatan penerus diod, di mana setiap jambatan jambatan jambatan penerus terdiri daripada dua diod yang disambungkan secara siri, memastikan pelepasan tenaga dalam 10ms. Sebagai contoh, unit makan dua kali ganda 10MW mengamalkan litar crowbar jenis IGBT, digabungkan dengan diod cepat, untuk mengekalkan operasi sistem yang stabil walaupun voltan jatuh kepada 20%.

2. Pengoptimuman proses pembetulan untuk unit magnet tetap pemacu langsung
Turbin angin magnet tetap langsung mengamalkan litar penerus diod yang tidak terkawal untuk menukar tiga - fasa kuasa AC ke dalam kuasa DC. Walaupun strukturnya mudah, kehilangan konduksi diod secara langsung mempengaruhi kecekapan sistem. Dengan menggantikan diod silikon tradisional dengan silikon karbida (SIC) diod Schottky, penurunan voltan konduksi dapat dikurangkan dari 0.7V hingga 0.3V. Pada arus 1000A, satu unit boleh menjimatkan sehingga 200000 kWh elektrik setahun.

3. Pengurusan bateri dari pengawal kuasa angin grid
Dalam sistem grid off, pengawal perlu mencegah bateri daripada menunaikan secara terbalik ke turbin angin semasa cuaca malam atau mendung. Dengan menghubungkan diod pintasan dalam siri dalam litar pengecasan, laluan semasa unidirectional terbentuk. Sebagai contoh, projek microgrid di kawasan terpencil menggunakan pengawal dengan diod anti -terbalik, yang memanjangkan hayat bateri dari 3 tahun hingga 6 tahun dan mengurangkan kos sistem keseluruhan sebanyak 40%.

3, Kriteria Pemilihan: Dari Parameter Padanan ke Pengesahan Kebolehpercayaan
Prestasi diod pintasan secara langsung mempengaruhi kestabilan pengawal kuasa angin, dan pemilihan mereka perlu secara komprehensif mempertimbangkan parameter teras berikut:

1. Voltan kerosakan semasa dan terbalik
Kerja semasa: Ia perlu lebih besar daripada arus litar pendek - dari rentetan sel bateri. Sebagai contoh, jika arus litar pendek - sel bateri bersaiz 210mm adalah 18A, arus yang diberi nilai diod pintasan perlu lebih besar daripada atau sama dengan 20A.
Voltan kerosakan terbalik: Ia mestilah 1.2 kali lebih tinggi daripada voltan litar terbuka sel bateri. Mengambil sistem 1500V sebagai contoh, voltan bertahan terbalik diod perlu lebih besar daripada atau sama dengan 1800V.
2. Prestasi haba dan reka bentuk pelesapan haba
Suhu persimpangan: Ia mesti memenuhi keperluan suhu operasi maksimum sistem. Suhu persekitaran laut boleh mencapai 55 darjah, dan suhu persimpangan diod perlu kurang daripada atau sama dengan 175 darjah.
Rintangan terma: Rintangan haba yang rendah dapat mempercepatkan pengaliran haba. Sebagai contoh, diod yang dibungkus pada substrat tembaga boleh mempunyai rintangan terma serendah 0.5k/w, yang 60% lebih rendah daripada pembungkusan plastik tradisional.
3. Respons dinamik dan ujian kebolehpercayaan
Kelajuan Beralih: Ia perlu menyesuaikan diri dengan perubahan mendadak dalam kelajuan angin. Sebagai contoh, unit darat tertentu memerlukan diod untuk melengkapkan pengaliran/pemotongan beralih dalam 10 μ s.
Ujian Hidup: Ia dikehendaki lulus ujian pelarian terma dalam piawaian IEC 62979, yang bermaksud bahawa suhu permukaan meningkat dengan kurang daripada atau sama dengan 15 darjah apabila arus yang dinilai digunakan selama 1 jam dalam persekitaran 75 darjah.