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此处显示的带有15 kV碳化硅晶体管的100 kVA逆变器是在Fraunhofer ISE开发的,用于馈入10 kV中压电网。
弗劳恩霍夫(Fraunhofer)的三相逆变器使用高压碳化硅(SiC)晶体管,使该逆变器可以连接到中压电网,而无需额外的变压器。通过调节无功功率并过滤电网中的不良谐波,逆变器有助于稳定可再生能源份额较高的电网。尽管存在其他谐波过滤方法,但据说这种高压应用比在较低电压下工作且需要50Hz变压器的高压应用更为有效。
当前,电力电子设备主要在低电压范围内耦合到电网。为了稳定电网,STATCOM –静态同步补偿器–电源转换器提供连续的电感或电容无功功率。因此,与中压电网的耦合受到50 Hz变压器的影响。
由于使用了碳化硅(SiC)制成的高压晶体管,因此弗劳恩霍夫(Fraunhofer)的产品无需变压器即可直接馈入中压电网。为此,使用了具有15 kV阻断电压的组件原型。
市售的硅晶体管的阻断电压为6.5 kV,因此需要更复杂的组件结构以及更多的组件,从而增加了架构复杂性-并增加了故障点。新技术的另一个优点是,由于较低的开关能量要求,晶体管可以以更高的频率工作,并且比常规的硅晶体管具有更低的功率损耗,从而可以改善逆变器的控制动态。由于频率较高,逆变器可以充当有源滤波器,以补偿中压电网中的谐波。借助STATCOMS,由于50 Hz变压器的低通效应,这只能在有限的范围内实现。
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