Kif tuża r-rettifika tad-dijodu fis-sistema tal-ġenerazzjoni tal-enerġija mir-riħ?
Ħalli messaġġ
1, Prinċipju tekniku: Arkitettura bażika tar-rettifika tad-dijodu
Il-prinċipju ewlieni tar-rettifika tad-dijodu huwa bbażat fuq il-konduttività unidirezzjonali tal-junction PN. Meta n-nofs ċiklu pożittiv ta 'kurrent alternanti jiġi applikat għall-anodu tad-dijodu, il-junction PN hija preġudikata 'l quddiem u l-kurrent jgħaddi; Matul in-nofs ċiklu negattiv, il-preġudizzju invers jinqata 'u l-kurrent jiġi mblukkat. Billi tikkonfigura b'mod raġonevoli n-numru u l-metodu ta 'konnessjoni tad-dijodi, tista' tinkiseb il-konverżjoni minn AC għal DC.
Rettifika ta 'nofs mewġ: bl-użu ta' dajowd wieħed u bl-użu biss tan-nofs ċiklu pożittiv ta 'enerġija AC, l-effiċjenza hija relattivament baxxa (massimu teoretiku ta' 50%), iżda ċ-ċirkwit huwa sempliċi u l-ispiża hija baxxa, li tagħmilha adattata għal sistemi żgħar ta 'ġenerazzjoni ta' enerġija mir-riħ.
Rettifika tal-mewġ sħiħ: Bl-użu ta 'struttura ta' pont (4 dajowds) jew transformer tal-vit taċ-ċentru (2 dajowds), l-effiċjenza tiżdied għal aktar minn 81% billi tuża n-nofs ċikli pożittivi u negattivi ta 'kurrent alternanti. Fost dawn, ir-rettifika tal-pont saret is-soluzzjoni mainstream għall-ġenerazzjoni tal-enerġija mir-riħ minħabba n-nuqqas ta 'transformers speċjali u varjazzjonijiet żgħar fil-vultaġġ tal-ħruġ.
Rettifika bi tliet fażijiet: Għall-output tal-enerġija AC bi tliet fażijiet minn turbini tar-riħ, ċirkwit rettifikatur tal-pont bi tliet fażijiet li jikkonsisti f'sitt dajowds jintuża biex inaqqas aktar ir-ripple tal-ħruġ u jtejjeb id-densità tal-qawwa. Per eżempju, f'sistema konnessa ta 'grid tal-ġeneratur sinkroniku ta' kalamita permanenti ta 'drive dirett, pont ta' rettifikatur tad-dijodu bi tliet fażijiet jikkonverti l-output ta 'enerġija AC ta' tliet fażijiet mill-ġeneratur f'enerġija DC, li mbagħad tkun imqabbda mal-grilja permezz ta 'ċirkwit ta' spinta u inverter.
2, Xenarju ta 'applikazzjoni: Kopertura sħiħa minn barra mill-grilja għal konnessjoni tal-grilja
It-teknoloġija tar-rettifika tad-dijodu tgħaddi miċ-ċiklu tal-ħajja kollu tas-sistemi tal-ġenerazzjoni tal-enerġija mir-riħ, u x-xenarji tal-applikazzjoni tagħha jkopru kemm sistemi indipendenti mill-grilja kif ukoll impjanti tal-enerġija fuq skala kbira-konnessi mal-grilja.
Sistema ta' ġenerazzjoni tal-enerġija mir-riħ fuq skala żgħira-barra mill-grilja: F'żoni remoti jew xenarji mingħajr kopertura tal-grilja, it-turbina tar-riħ tiċċarġja l-batterija permezz ta 'rettifikatur tad-dijodu u tipprovdi enerġija lit-tagħbija permezz ta' inverter. Pereżempju, sistema ta 'ġenerazzjoni ta' enerġija mir-riħ off grid ta '5kW tadotta ċirkwit ta' rettifikatur tal-pont bi tliet fażijiet, flimkien ma 'kontroll massimu ta' traċċar tal-punt tal-qawwa (MPPT), biex tinkiseb żieda ta '15% fl-effiċjenza tal-qbid tal-enerġija mir-riħ. Fl-istess ħin, il-konduttività unidirezzjonali tad-dijodi tintuża biex tipprevjeni l-iċċarġjar invers tal-batteriji, u tiżgura s-sigurtà tas-sistema.
Grid konnessi sistema ta 'ġenerazzjoni ta' enerġija mir-riħ fuq skala kbira -: Fl-iskema konnessa grilja ta 'ġeneratur sinkroniku ta' kalamita permanenti ta 'drive dirett (PMSG), rettifikatur tad-dijodu jservi bħala l-konvertitur ta' quddiem-tarf biex jikkonverti l-amplitudni varjabbli u l-ħruġ ta 'enerġija AC ta' frekwenza varjabbli mill-ġeneratur f'enerġija DC, u mbagħad tikseb konnessjoni tal-grilja tal-fattur ta 'enerġija ta' unità permezz ta 'inverter PWM. Per eżempju, turbina tar-riħ ta 'sewqan dirett ta' 2MW tadotta struttura ta 'rettifika tad-dijodu + Boost + PWM inverter, b'effiċjenza tas-sistema ta' 96.5%, li hija 2 punti perċentwali ogħla mill-iskema tradizzjonali ta 'ġeneratur ta' induzzjoni (DFIG) mitmugħa darbtejn.
3, Ottimizzazzjoni tal-effiċjenza: avvanz fil-katina kollha mill-għażla tal-apparat għall-integrazzjoni tas-sistema
Għalkemm it-teknoloġija tar-rettifika tad-dijodu hija matura, l-effiċjenza tagħha għadha affettwata mill-karatteristiċi tal-apparat, it-topoloġija taċ-ċirkwit u l-istrateġiji ta 'kontroll. L-industrija tikseb skoperti fl-effiċjenza permezz tal-mogħdijiet li ġejjin:
Għażla tal-apparat: Iterazzjoni minn silikon għal karbur tas-silikon: Dajowds tradizzjonali bbażati fuq is-silikon-għandhom problemi bħal telf għoli ta' rkupru b'lura u prestazzjoni fqira f'temperatura għolja-. Dajowds tal-karbur tas-silikon (SiC) saru l-għażla preferuta għal xenarji ta 'frekwenza għolja u ta' vultaġġ għoli- minħabba l-vantaġġi tagħhom ta 'rkupru ta' reverse charge żero (Qrr ≈ 0) u stabbiltà ta 'temperatura għolja (temperatura tal-junction sa 200 grad). Pereżempju, wara li ssostitwixxa apparat ibbażat fuq is-silikon-bi diodes SiC, it-telf tar-rettifikatur ta 'turbina tar-riħ offshore ta' 10MW tnaqqas b'40%, u l-effiċjenza tas-sistema tjiebet għal 97.2%.
Innovazzjoni tat-Topoloġija: Aġġorna minn Inkontrollabbli għal Kontrollabbli: Għalkemm l-istruttura tar-rettifika tad-dijodu mhux ikkontrollata hija sempliċi, għandha problemi bħal armoniċi ta 'kurrent għoli u fattur ta' enerġija baxxa. It-teknoloġija ta 'rettifika PWM tikseb kurrent sinusojdali fuq in-naħa tal-magna permezz ta' apparat ikkontrollat bis-sħiħ bħal IGBT, li jelimina t-tniġġis armoniku. Pereżempju, turbina tar-riħ ta '3MW tadotta struttura lura-sa-dahar ta' rettifikazzjoni PWM + inverter PWM biex tikseb tħaddim ta 'erba' kwadrant, b'fattur ta 'enerġija sa 0.99 u rata ta' distorsjoni armonika (THD) ta 'inqas minn 3%.
Ġestjoni termali: Evoluzzjoni minn tkessiħ naturali għal tkessiħ likwidu: 70% tat-telf tad-dijodu huma kkonvertiti fis-sħana, u għal kull żieda ta '10 gradi fit-temperatura tal-junction, il-ħlas ta' rkupru invers jiżdied b'15% -20%. It-teknoloġija tat-tkessiħ tal-likwidu tistabbilizza t-temperatura tal-junction taħt il-150 grad billi tkessaħ direttament iċ-ċippa tad-dijodu, u b'hekk testendi l-ħajja tal-apparat. Pereżempju, wara li turbina tar-riħ offshore ta '15MW adottat skema ta' dissipazzjoni tas-sħana li tkessaħ likwidu, il-ħajja tad-dijodu ġiet estiża minn 8 snin għal 15-il sena, u l-ispejjeż tal-operat u l-manutenzjoni tnaqqsu b'40%.
