Ki jan dyod ede sistèm enèji van nan chanje ant DC / AC mòd?

一, Wòl fondamantal diodes nan sistèm pouvwa van chanje mòd
1. Rektifikasyon soti nan AC DC: diminye pèt transmisyon
Pwodiksyon pouvwa AC pa turbin van yo bezwen konvèti nan pouvwa DC atravè sikui redresman pou diminye pèt enèji pandan transmisyon long-distans. Apwòch tradisyonèl la sèvi ak silisyòm -dyodes ki baze sou pou fòme yon pon redresman enkontwolab, ki baze sou konduktiviti unidireksyon nan dyod yo: lè pouvwa AC a se nan sik mwatye pozitif, dyod yo kondui ak aktyèl la ap koule sou bò DC; Nan sik mwatye negatif, dyòd la etenn, bloke aktyèl la ranvèse. Pou egzanp, yon sèten fèm van lanmè adopte yon sikwi redresman pon kat dyòd pou konvèti pwodiksyon pouvwa AC twa faz pa turbine van an nan pouvwa DC, ki transmèt nan estasyon konvètisè tèr la atravè yon kab soumaren 200 kilomèt, diminye pèt transmisyon pa plis pase 30% konpare ak solisyon an AC.

2. DC a AC varyateur: matche kondisyon griyaj
Estasyon konvètisè tè a bezwen envèse DC pouvwa nan AC pouvwa pou entegrasyon nan griy pouvwa a. Malgre ke pwosesis varyateur la sitou konplete pa aparèy konplètman kontwole tankou IGBT (Izole Gate Bipolè Tranzistò), dyod toujou jwe yon wòl kle nan kous la varyateur:

Pwoteksyon aktyèl kontinyèl: Nan moman sa a nan IGBT fèmen, aktyèl la nan chaj la endiktif bezwen yo dwe lage nan dyod aktyèl la kontinyèl pou anpeche Spikes vòltaj soti nan domaje aparèy la;
Konpansasyon tan mouri: Nan kontwòl varyateur, yo ta dwe mete yon tan mouri pou fè pou evite koneksyon dirèk ant tib yo anwo ak pi ba yo. Dyòd la ka bay yon chemen pou aktyèl pandan peryòd sa a, diminye distòsyon fòm ond pwodiksyon an.
Pou egzanp, yon pwojè pouvwa van lanmè 500MW adopte teknoloji MMC (Modil Multilevel Converter), ak anti paralèl dyod ki konfigirasyon nan chak submodule asire operasyon ki estab nan sistèm nan anba kondisyon ekstrèm.
2, Evolisyon teknoloji dyod: soti nan redresman pasif nan kontwòl aktif
1. Dyòd carbure Silisyòm: amelyore pèfòmans segondè -frekans ak segondè-tanperati
Dyòd Silisyòm tradisyonèl yo soufri anpil tan rekiperasyon ranvèse ak gwo pèt nan senaryo chanjman frekans segondè -. Dyòd carbure Silisyòm (SiC), ak karakteristik bandgap lajè yo, diminye tan rekiperasyon ranvèse a nan 10ns ak ogmante frekans nan chanje a plis pase 100kHz, siyifikativman diminye pèt varyateur. Pou egzanp, apre yo fin adopte dyod SiC Schottky nan yon konvètisè pouvwa van, efikasite sistèm nan ogmante soti nan 96% a 98.5%, ak jenerasyon pouvwa anyèl la ogmante pa apeprè 2 milyon kWh. Anplis de sa, dyod SiC ka opere estab nan tanperati ki wo nan 200 degre, adapte yo ak anviwònman piman bouk tankou espre sèl segondè ak imidite segondè nan pouvwa van lanmè.

2. Synchrone redresman teknoloji: diminye pèt kondiksyon
Nan ba vòltaj ak segondè senaryo aktyèl, gout nan vòltaj pi devan (VF) nan dyod vin sous prensipal la nan pèt. Teknoloji redresman synchrone sèvi ak MOSFET olye pou yo dyod, ak dinamik kontwole kondiksyon an epi fèmen MOSFET yo diminye gout nan vòltaj kondiksyon pi ba pase 0.01V. Pou egzanp, yon sèten sistèm depo enèji van adopte sikwi redresman synchrone, ki diminye pèt la soti nan 700W nan dyod Silisyòm a 10W nan 1000A aktyèl, ak amelyore efikasite a pa 98.6%.

3. Entelijan Dyòd modil: entegrasyon ak numérisation
Sistèm pouvwa van modèn yo gen kondisyon trè wo fyab pou dyod. Modil dyod entèlijan an reyalize dyagnostik pwòp tèt ou ak pwoteksyon nan entegre detèktè tanperati, bato siveyans vòltaj, ak sikui kondwi.

Pwoteksyon sou tanperati: Lè tanperati junction a depase 150 degre, modil la otomatikman koupe aktyèl la;
Balanse vòltaj: Nan gwoup dyòd paralèl, ang kondiksyon an ajiste atravè siveyans tan reyèl -pou evite surcharge lokal yo;
Koòdone kominikasyon: Sipòte CAN otobis oswa Ethernet pou telechaje done operasyonèl nan sistèm SCADA pou operasyon ak antretyen aleka.
Modil dyòd entèlijan an te lanse pa yon manifakti van pouvwa te aplike nan plis pase 10GW pwojè pouvwa van atravè lemond, ak yon pousantaj echèk redwi pa 80% konpare ak solisyon tradisyonèl yo.
3, senaryo aplikasyon tipik: soti nan tè nan fon lanmè
1. Onshore van pouvwa: High Voltage Direct Current Transmission (HVDC)
Nan gwo -baz pouvwa van sou tè a, itilizasyon teknoloji HVDC ka diminye pèt transmisyon epi amelyore estabilite rezo a. Kòm pwen depa HVDC, estasyon redresman dyod yo bezwen kenbe tèt ak gwo vòltaj ak gwo vag aktyèl yo. Pou egzanp, nan yon sèten ± 800kV ultra-wo vòltaj transmisyon aktyèl dirèk pwojè, estasyon redresman an adopte yon sikwi redresman pon 12 batman kè, ki gen ladann 24 dyòd SiC ak yon vòltaj reziste nan 1200V ak yon aktyèl 600A. Kapasite transmisyon anyèl yon sèl estasyon rive nan 5 milya kWh.

2. Enèji van lanmè: Transmisyon kouran dirèk fleksib (VSC-HVDC)
Ferm van nan fon lanmè yo bezwen konekte ak kadriyaj la atravè teknoloji transmisyon kouran dirèk fleksib. Nan konplo a ki baze sou konvètisè sous vòltaj (VSC), dyod yo itilize pou:

Kòmanse kontoune rezistans: Pandan faz nan chaje nan konvètisè a, se rezisteur la kontoune nan yon dyòd pou fè pou evite survoltaj;
Pwoteksyon kout sikwi bò DC: Lè yon kous kout rive sou bò DC, Dyòd la byen vit bloke aktyèl fay la, achte tan pou disjoncteurs a fonksyone.
Yon sèten pwojè enèji van lanmè Ewopeyen an adopte teknoloji VSC-HVDC. Nan yon distans transmisyon 200 kilomèt, sikwi pwoteksyon dyod la diminye tan kout -sikwi pou retire fay la a 5ms epi redwi tan rekiperasyon sistèm lan soti nan 30 minit a 5 minit.
3. Van pouvwa Idwojèn pwodiksyon: elektwolitik selil pouvwa kontwòl ekipman pou
Nan sistèm kouple "van pouvwa + enèji idwojèn", dyod yo itilize pou kontwòl DC ekipman pou pouvwa selil elektwolitik:

Pwoteksyon anti rflu: Lè fluctuation nan pouvwa van lakòz vòltaj la nan selil elektwolitik la pi wo pase otobis DC a, dyod la bloke aktyèl la ranvèse pou anpeche domaj ekipman;
Koneksyon paralèl plizyè selil elektwolitik: Otomatik distribisyon aktyèl reyalize atravè dyod pou evite sikilasyon paralèl.
Nan yon pwojè demonstrasyon pwodiksyon idwojèn van 10MW, yo itilize yon dyòd izole selil elektwolitik, ak yon efikasite sistèm 75% ak pite idwojèn ki depase 99.99%.