עיקרון עבודה של משחזר מתח דינמי

משחזר מתח דינמי (DVR) הוא מכשיר המבוסס על טכנולוגיית אלקטרוניקה הכוח המשמשת לדיכוי בעיות איכות חשמל כגון נפילות מתח, עליות מתח, הרמוניות וחוסר איזון תלת- פאזי ברשת החשמל. המטרה הבסיסית שלו היא לספק מתח אספקה ​​יציב ומוסמך לעומסים רגישים תוך זמן קצר מאוד כאשר מתרחש מתח רשת חריג, ובכך למנוע הפרעות בייצור, נזק לציוד או אובדן נתונים.

עקרון העבודה של DVR מבוסס על שלושה היבטים עיקריים: ניטור- בזמן אמת, חישוב מהיר ופיצוי פעיל. ראשית, המכשיר אוסף ללא הרף את אותות המתח התלת-פאזיים בנקודת הצימוד המשותף (PCC) של רשת החשמל באמצעות חיישני מתח-בדיוק גבוה. בקר המורכב ממעבד אותות דיגיטלי (DSP) או מערך שערים ניתן לתכנות-שדה (FPGA) מבצע ניתוח זמן אמת- כדי לקבוע את מידת הסטייה במשרעת המתח, הפאזה, התדר וצורת הגל. כאשר מתגלה צניחה במתח, נחשול או חריגה אחרת, מערכת הבקרה מחשבת מיד את סכום הפיצוי הנדרש לפי אלגוריתם מוגדר מראש.

במהלך שלב ביצוע הפיצוי, ה-DVR, תוך שימוש במהפך גשר תלת-שמורכב מהתקני מיתוג אלקטרוניים בשליטה מלאה (כגון IGBTs ו-SiC MOSFETs), ממיר את האנרגיה המאוחסנת באפיק ה-DC (המתוחזק בדרך כלל על ידי קבלים או ערכות סוללות) למתח AC ששווה בערכו ובמתח המנוגד למתח הנגדי. מתח AC זה מוזרק לאחר מכן בין הרשת לעומס דרך שנאי צימוד או כור. המתח המוזרק הזה מתווסף וקטור- למתח הרשת החריג, משחזר את המתח בפועל שנקלט בצד העומס לערך המדורג או לטווח המותר שלו, ובכך משיג ויסות מתח דינמי.

מכיוון שתדירות המיתוג של מכשירים אלקטרוניים חשמליים יכולה להגיע לכמה קילו-הרץ עד עשרות קילו-הרץ, וחישובי לולאת הבקרה ותגובות אפנון רוחב הדופק (PWM) מסתיימות במיקרו-שניות עד אלפיות שניות, ה-DVR יכול להגיב לרוב ההפרעות החולפות תוך 10 שניות, הרבה יותר מהר מאשר מכשירי ויסות מכני או מתח איטי. יתר על כן, על ידי הצגת אלגוריתמי סינון פעילים, ה-DVR יכול לדכא בו-זמנית הרמוניות תדרים ספציפיות ולתקן חוסר איזון תלת-פאזי, ולהשיג ניהול איכות מתח רב-מימדי.

בסך הכל, מכשירי DVR, עם מצב הבקרה הסגורה-של לולאה סגורה של "זיהוי-חישוב-פיצוי מהפך", משתמשות בהמרה אלקטרונית של הספק בתדר גבוה-ומודלים מתמטיים מדויקים כדי להשיג-ביטול בזמן אמת של חריגות במתח ברשת, בניית מחסום מהיר ומדויק להגנה על מתח דינמי. הם ממלאים תפקיד שאין לו תחליף במערכות אספקת חשמל מודרניות-תעשייתיות ומבוססות מידע.