Un eficiente interruptor bidireccional de circuito CC capaz de romper corriente regenerativa para aplicación en microred CC
Autores: Hasan, Md Mahmudul; Hiung, Lo Hai; Kannan, Ramani; Lumen, S. M. Sanzad
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un eficiente interruptor bidireccional de circuito CC capaz de romper corriente regenerativa para aplicación en microred CC
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Interruptor de circuito de corriente continua
Aplicaciones de microrred de corriente continua
Convertidores de corriente continua
Inductancia de red
Energía almacenada
Interruptor de circuito de corriente continua bidireccional
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
El interruptor de circuito de corriente continua (DCCB) se emplea ampliamente en aplicaciones de microrredes de corriente continua para proteger la red durante fallas. Sin embargo, varios convertidores de corriente continua se combinan en paralelo para formar una microrred de corriente continua, lo que crea una gran inductancia en la red. La red almacena energía durante la operación regular, lo que repele la ruptura de corriente instantánea, y esta energía almacenada debe ser eliminada después de la ruptura de corriente. Las topologías convencionales utilizan diferentes métodos de absorción de energía para disipar la energía almacenada después de la ruptura de corriente. En este documento, se introduce una topología eficiente de interruptor de circuito de corriente continua bidireccional (EBDCCB) para extraer y reutilizar esta energía en lugar de disiparla. La topología propuesta tiene capacidad de flujo de potencia bidireccional para cumplir con los requisitos de las aplicaciones de microrredes de corriente continua, ya que los dispositivos de almacenamiento de energía se utilizan con frecuencia. Además, EBDCCB muestra un rendimiento drásticamente mejorado en términos de tiempo de ruptura de corriente, estrés de voltaje, corriente promedio regenerada y eficiencia de recuperación de energía en comparación con la topología convencional de DCCB. El modelado matemático y el dimensionamiento de los componentes utilizados en el EBDCCB propuesto son analizados detalladamente, y se presenta una prueba de rendimiento detallada junto con una extensa simulación de software PSIM. Además, se realiza una investigación experimental en un prototipo a escala de laboratorio de 48 V/1 A.
Descripción
El interruptor de circuito de corriente continua (DCCB) se emplea ampliamente en aplicaciones de microrredes de corriente continua para proteger la red durante fallas. Sin embargo, varios convertidores de corriente continua se combinan en paralelo para formar una microrred de corriente continua, lo que crea una gran inductancia en la red. La red almacena energía durante la operación regular, lo que repele la ruptura de corriente instantánea, y esta energía almacenada debe ser eliminada después de la ruptura de corriente. Las topologías convencionales utilizan diferentes métodos de absorción de energía para disipar la energía almacenada después de la ruptura de corriente. En este documento, se introduce una topología eficiente de interruptor de circuito de corriente continua bidireccional (EBDCCB) para extraer y reutilizar esta energía en lugar de disiparla. La topología propuesta tiene capacidad de flujo de potencia bidireccional para cumplir con los requisitos de las aplicaciones de microrredes de corriente continua, ya que los dispositivos de almacenamiento de energía se utilizan con frecuencia. Además, EBDCCB muestra un rendimiento drásticamente mejorado en términos de tiempo de ruptura de corriente, estrés de voltaje, corriente promedio regenerada y eficiencia de recuperación de energía en comparación con la topología convencional de DCCB. El modelado matemático y el dimensionamiento de los componentes utilizados en el EBDCCB propuesto son analizados detalladamente, y se presenta una prueba de rendimiento detallada junto con una extensa simulación de software PSIM. Además, se realiza una investigación experimental en un prototipo a escala de laboratorio de 48 V/1 A.