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Jan 09, 2024

Elementi costitutivi intelligenti per una rete elettrica più affidabile

Ed Brown Dr. Radha Krishna Moorthy: The fundamental building block is what we

Ed Brown

Dott. Radha Krishna Moorthy: L'elemento fondamentale è ciò che chiamiamo SUPER, che sta per regolatore elettronico di potenza universale intelligente. Puoi pensarlo come un sistema DC/DC – un inverter – o uno stadio DC/DC accoppiato a uno stadio DC/AC. Il blocco può assumere qualsiasi forma a seconda del tipo di conversione di potenza utilizzata. I SUPER a loro volta hanno i propri sottocomponenti fondamentali. Ad esempio, gli stadi di potenza che compongono SUPER si chiamano IPS – stadi di potenza intelligenti.

Krishna Moorthy: La funzione di base di SUPER è la conversione di potenza, ad esempio da CA a CC o da CC a CC. SUPER lo fa in modo più proattivo e ospita una varietà di funzionalità speciali, dall'intelligenza integrata e dal processo decisionale, al monitoraggio sanitario online, alla capacità operativa autonoma e alla sicurezza fisica informatica.

Se si pensa a un normale convertitore elettronico di potenza e si leggono i rapporti degli installatori di pannelli solari o del personale dei servizi pubblici, i maggiori potenziali punti di guasto sono i condensatori e i dispositivi a semiconduttore di potenza. Quindi, sarebbe davvero utile se potessi aggiungere un ulteriore livello di monitoraggio per ottenere più dati sui condensatori o sui dispositivi a semiconduttore. Può aiutarti ad analizzare lo stato di salute del sistema.

Krishna Moorthy: Misuriamo la tensione di stato attivo del dispositivo a semiconduttore. E abbiamo disposizioni per misurare direttamente la fonte di scarico. Quindi, utilizzando questi due, posso calcolare la resistenza dello stato attivo, che potrebbe aiutarmi a prevedere il meccanismo di guasto relativo ai moduli a semiconduttore. Oltre a ciò, ci sono dati come la temperatura della piastra di base, la temperatura di giunzione dei dispositivi, le stime della capacità, ecc. Possiamo accumulare questi dati a uno strato superiore per fornirci informazioni sullo stato di salute del sistema.

Krishna Moorthy: Un modo per giudicare lo stato di salute dei condensatori è misurare la corrente di ondulazione per vedere come cambia. L'altro modo è calcolare continuamente la capacità nel sistema. Ad esempio, se il sistema entra in standby, è possibile eseguire un semplice calcolo basato sulla costante di tempo RC per determinare la capacità del sistema nel corso del tempo. Quindi, se qualcosa ha fallito o qualsiasi capacità si è deteriorata, o si sta muovendo verso il degrado, lo sapresti in anticipo.

Krishna Moorthy:In quelli che abbiamo dimostrato, parlavamo di un sistema da 75 KVA a 480 volt CA, ma questi possono essere dimensionati per potenze e tensioni più elevate.

Krishna Moorthy: L'inverter base è il SUPER. Può essere costituito dai propri stadi di potenza fondamentali, con più sottocomponenti sopra di esso. L'IPS è uno dei sottocomponenti del super. Si tratta fondamentalmente di uno stadio di potenza olistico con ingresso, uscita, contattori laterali, dispositivi a semiconduttore, gate driver associati, passivi più piccoli, passivi associati di cui hanno bisogno e entità di rilevamento avanzate al suo interno. Pertanto, gli IPS possono svolgere determinate funzioni di controllo, ma possono essere coordinati per agire come un inverter dall'alto utilizzando il framework SUPER.

Per dirla in termini più semplici: se, ad esempio, voglio costruire un inverter da 250 kilowatt, avrà, diciamo, cinque IPS da 50 kilowatt ciascuno, così come altri sottocomponenti tra cui elementi passivi, alimentazione ausiliaria circuiti, ecc. Questi a loro volta lavoreranno insieme per fornire i 250 kilowatt.

La nostra filosofia guida è che se un IPS si guasta, sarò comunque in grado di far funzionare gli altri invece di arrestare l'intero sistema, anche se la potenza di uscita totale sarà ridotta.

Krishna Moorthy:Gli IPS eseguono solo la generazione della modulazione di larghezza di impulso (PWM). Il SUPER li coordina e regola le loro uscite e ingressi e fornisce altre funzioni necessarie.

Krishna Moorthy: Uno degli aspetti che stavamo esaminando era la standardizzazione dei meccanismi e dei sottocomponenti. Quando lo fai, si aprono opportunità per i fornitori di fornire sottocomponenti, anziché costruire l'intero convertitore. Ad esempio, se ho un SUPER da 250 kilowatt, posso far realizzare l'IPS da un altro fornitore.