Сеть постоянного тока была недавно введена в эксплуатацию в исследовательском городке гибких электрических сетей (FEN), который должен служить испытательной средой для преобразователей напряжения постоянного тока и технологий защиты. Основой исследовательской сети является стремление к более гибким сетям электроснабжения, объясняет исследовательский кампус. Обычные распределительные сети основаны на переменном токе (AC), в то время как исследовательская сеть, которая сейчас работает, работает с постоянным током (DC).
Преимущества сетей постоянного тока:
- Более высокая степень эффективности достигается.
- Возобновляемые источники энергии в основном работают на основе постоянного тока, поэтому преобразование в переменный ток отсутствует.
- Кроме того, для сетей постоянного тока требуются компоненты со значительно меньшим количеством материала, чем в обычных системах с частотой 50 Гц, и, следовательно, они более ресурсоэффективны.
Разработан новый преобразователь постоянного тока
В ближайшие годы исследовательская сеть соединит испытательные стенды Института систем производства и хранения электроэнергии (PGS) при E. ON ERC и Центра ветроэнергетики RWTH (CWD). В этой тестовой среде тестируются новые преобразователи и компоненты постоянного напряжения, технологии защиты и концепции оперативного управления.
Новый преобразователь постоянного напряжения (преобразователь постоянного тока) был специально разработан для сети, который мог бы использоваться в качестве ключевого компонента для будущих интеллектуальных подстанций постоянного напряжения. Такие подстанции напряжения постоянного тока могут возникать, например, в виде больших коллекторных полей для возобновляемых источников энергии и в качестве аккумулятора, например, в станциях быстрой зарядки для электромобилей или в качестве промышленных сетей постоянного тока.
Картинная галерея
Что может сделать преобразователь постоянного тока?
Преобразователь постоянного тока в постоянный работает по принципу трехфазного двойного активного моста (DAB), что обеспечивает двунаправленный, гибко управляемый поток мощности и в то же время обеспечивает гальваническую развязку, которая отвечает требованиям будущих сетей постоянного напряжения. В будущем преобразователь станет частью договоренности Института систем производства и хранения электроэнергии о нескольких преобразователях, построенных в одном классе производительности в E. ON ERC.
В то время как обычные преобразователи мощности мегаваттного класса в лаборатории PGS были оснащены адаптированным управлением для работы, среднечастотный трансформатор с номинальной мощностью 5 МВт был полностью переработан и разработан совместно с промышленными партнерами. Рабочая частота 1000 Гц увеличивает плотность гравиметрической мощности в 15-20 раз по сравнению с обычным сухим сетевым трансформатором.
AC против ОКРУГ КОЛУМБИЯ
Почему постоянный ток является реальной альтернативой
Между тем, еще один преобразователь постоянного тока, который может выдавать до 7 МВт, уже подключен к исследовательской сети, чтобы провести там испытания в реальных условиях. С этим новым типом преобразователя для низких потерь энергии переключение высокоэффективных полупроводников поддерживается резонансной схемой. Это можно сравнить с маятником, который автоматически поворачивается между конечными положениями (положениями переключателя) и требует лишь минимального толчка для поддержания процесса.
Исследовательская сеть FEN была создана в рамках государственно-частного партнерства между RWTH Aachen University с 16 профессорами и 21 промышленным партнером. Федеральное министерство образования и науки, по инициативе которого базируются девять исследовательских кампаний в Германии, поддерживает их в рамках инициативы по финансированию «Исследовательский кампус - государственно-частное партнерство для инноваций».