Смарт трансформаторы

Силовая  электроника: трансформатор с интеллектом  может работать как от переменного так и постоянного тока и, благодаря полупроводникам, способным работать с высоким напряжением, быть запрограммирован на перенаправление потока электроэнергии в зависимости спроса  или  предложения.
смарт трансформатор
A. Высоковольтный полупроводниковый выпрямитель переменного тока.
B. Высоковольтный полупроводниковый преобразователь постоянного тока.
C. Высокочастотные трансформаторы.
D. Схемы управления.
В лаборатории, созданной для имитации жилых кварталов, Алекс Хуан работает над обновлением устаревших электрических сетей во что-то более похожее на Интернет — сеть, которая может направлять энергию не только от централизованных электростанций потребителям, но и из любого источника в любое место Любой маршрут имеет смысл. С этой целью Хуан, профессор электротехники в Университете штата Северная Каролина, разрабатывает  трансформаторы, которые в настоящее время уменьшают напряжение , распределяемого по кварталам, так что оно пригодно для использования в жилых домах и офисах.
   Его новый трансформатор позволит сети справляться с проблемами, для которых она никогда не разрабатывалась, например, зарядкой большого количества электромобилей и потреблением избыточного электричества от жилых солнечных панелей. Смарт-счетчики в домах и офисах могут помочь, предоставляя подробную информацию о потоке электроэнергии, но также необходим точный контроль над этим потоком. Это не только стабилизирует энергосистему, но и улучшит баланс спроса и предложения, уменьшает перегруз во время пиков потребления, это в итоге позволяет уменьшить потребность в электростанциях.
   «Нам нужно принципиально новое устройство, чтобы оно находилось  между домами и сетью, и работало как буфер, чтобы сеть оставалась стабильной, независимо от того, что происходит в домах», — говорит Хуан. Обычные трансформаторы обрабатывают только переменный ток и требуют ручной настройки или громоздких электромеханических переключателей для перенаправления энергии. Он хочет получить  компактный трансформатор, который может обрабатывать как постоянный ток, так и переменный ток, и может управляться электронным способом, чтобы он реагировал почти мгновенно на колебания спроса и предложения электроэнергии. Например, если один сосед подключил электромобиль к зарядному устройству переменного тока, он может отреагировать, подключив незагруженное  питание постоянного тока от солнечных батарей другого соседа.
   Чтобы построить такой трансформатор, Хуан приступил к разработке транзисторов и других полупроводниковых устройств, которые могут обрабатывать тысячи вольт, создав в 2008 году Центр перспективных возобновляемых источников энергии и систем управления электропитанием в штате Северная Каролина. Его первый трансформатор имел компоненты на основе кремния, но кремний слишком ненадежен для крупномасштабного использования при высоких напряжениях. Таким образом, Хуан стал пионером в разработке трансформаторов с полупроводниками на основе соединений кремния и углерода или галлия и азота, которые более надежны при  применении в мощных сетях. Он рассчитывает получить тестовую версию кремниево-углеродного трансформатора через два года, и иметь устройство, которое коммунальные предприятия смогут протестировать через пять лет.
   Трансформаторы Хуана могли бы сделать подключение солнечной панели или электромобиля к электросети столь же простым, как подключение цифровой камеры или принтера к компьютеру. Это снизит нашу зависимость от ископаемых видов топлива, поскольку расширит возможность  мелким источникам чистой электроэнергии вносить свой вклад в электросеть. Как он говорит: «Реальная польза для общества наступит  когда будет получен совокупный эффект от множества мелких генераторов, которые мы надеемся, станут возобновляемыми и устойчивыми источниками электроэнергии»
Источник  Давид Х.Фридман
К списку статей

Всего комментариев: 0

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован.

Иконка левого меню
Иконка в правом меню