مراجعة حول طوبولوجيا وتطبيقات التحكم في محولات الطاقة الإلكترونية ذات الجهد المتوسط ​​والعالي (الجزء الأول)

مع طرح مفهوم إنترنت الطاقة وانتشار استخدام التقنيات المتعلقة بالشبكات الذكية، ستزداد نسبة مصادر الطاقة المتجددة، مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية الكهروضوئية، في نظام الطاقة الحالي بشكل ملحوظ. وهذا يشير إلى أن شبكات الطاقة المستقبلية ستصبح أكثر ذكاءً ومرونة. في إنترنت الطاقة، ومع ازدياد نسبة المستخدمين الموزعين وموارد الطاقة، تتطلب عملية نقل الكهرباء قدرات تحكم عالية. في شبكات التوزيع الذكية، يجب أن تحافظ الشبكة على إمداد طاقة مستقر وعالي الجودة، مع دمج عدد كبير من مصادر الطاقة المتجددة الموزعة بشكل متوافق، ومراقبة وإدارة حالات تشغيل الشبكة. تفرض هذه المتطلبات قيودًا صارمة على ذكاء معدات شبكة الطاقة، في حين أن محولات تردد الطاقة التقليدية تواجه بطبيعتها قيودًا وظيفية.

تُمثل محولات الطاقة الإلكترونية (PETs)، المُنفذة عبر دوائر تحويل الطاقة الإلكترونية، والتي تستخدم محولات متوسطة إلى عالية التردد للربط المغناطيسي والعزل، حلاً متطوراً. بالمقارنة مع محولات تردد الطاقة التقليدية، تُمكّن محولات الطاقة الإلكترونية من تحويل الطاقة من التيار المتردد إلى التيار المستمر، وتُدمج وظائف مثل تصحيح معامل القدرة، وتعويض القدرة التفاعلية، وتخفيف التوافقيات، وحماية المرحلات بفضل إلكترونيات الطاقة المُدمجة فيها. وبفضل قابليتها العالية للتحكم، تُظهر محولات الطاقة الإلكترونية مزايا تطبيقية كبيرة في تطبيقات إنترنت الطاقة وشبكات التوزيع الذكية.