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Jun 29, 2023

Des éléments de base intelligents pour un réseau électrique plus fiable

Ed Brown Dr Radha Krishna Moorthy : L'élément fondamental est ce que nous appelons SUPER, qui signifie régulateur électronique de puissance universel intelligent. Vous pouvez le considérer soit comme un système DC/DC —

Ed Brown

Dr. Radha Krishna Moorthy : L’élément fondamental est ce que nous appelons SUPER, qui signifie régulateur électronique de puissance universel intelligent. Vous pouvez le considérer soit comme un système DC/DC – un onduleur – soit comme un étage DC/DC couplé à un étage DC/AC. Le bloc peut prendre n'importe quelle forme en fonction du type de conversion de puissance que vous utilisez. Les SUPER ont à leur tour leurs propres sous-composants fondamentaux. Par exemple, les étages de puissance qui composent SUPER sont appelés IPS — étages de puissance intelligents.

Krishna Moorthy : La fonction de base de SUPER est la conversion de puissance, par exemple de AC à DC ou DC à DC. SUPER le fait de manière plus proactive et héberge une variété de fonctionnalités spéciales allant de l'intelligence intégrée et de la prise de décision à la surveillance de la santé en ligne, à la capacité de fonctionnement autonome et à la cybersécurité physique.

Si vous pensez à un convertisseur électronique de puissance ordinaire et si vous lisez les rapports des installateurs de panneaux solaires ou du personnel des services publics, les points de défaillance potentiels les plus importants sont les condensateurs et les dispositifs à semi-conducteurs de puissance. Il serait donc très utile d'ajouter une couche de surveillance supplémentaire pour obtenir plus de données sur les condensateurs ou pour obtenir plus de données sur les dispositifs à semi-conducteurs. Cela peut vous aider à analyser la santé du système.

Krishna Moorthy : Nous mesurons la tension à l'état passant du dispositif semi-conducteur. Et nous avons des dispositions pour mesurer directement la source de drainage. Ainsi, en utilisant ces deux éléments, je peux calculer la résistance à l'état passant, ce qui pourrait m'aider à prédire le mécanisme de défaillance lié aux modules semi-conducteurs. Et en plus de cela, il existe des données telles que la température de la plaque de base, la température de jonction des appareils, les estimations de capacité, etc. Nous pouvons accumuler ces données au niveau d'une couche supérieure pour nous donner des informations sur l'état du système.

Krishna Moorthy : Une façon de juger de l’état d’un condensateur consiste à mesurer le courant d’ondulation pour voir son évolution. L'autre méthode consiste à calculer en continu la capacité du système. Par exemple, si le système passe en veille, vous pouvez effectuer un simple calcul basé sur la constante de temps RC pour déterminer la capacité du système au fil du temps. Ainsi, si quelque chose tombe en panne ou si une capacité se dégrade, ou si elle évolue vers une dégradation, vous le saurez à l'avance.

Krishna Moorthy :Dans ceux que nous avons démontrés, nous parlions d'un système de 75 KVA à 480 volts CA, mais ceux-ci peuvent être adaptés à une puissance et des tensions plus élevées.

Krishna Moorthy : L'onduleur de base est le SUPER. Il peut être composé de ses propres étages de puissance fondamentaux, avec davantage de sous-composants par-dessus. L'IPS est l'un des sous-composants du super. Il s'agit essentiellement d'un étage de puissance holistique avec entrée, sortie, contacteurs latéraux, les dispositifs semi-conducteurs, les pilotes de grille associés, les passifs plus petits, les passifs associés dont ils ont besoin et les entités de détection avancées qu'il contient. Ainsi, les IPS peuvent remplir certaines fonctions de contrôle, mais peuvent être coordonnés pour agir comme un seul onduleur depuis le haut en utilisant le framework SUPER.

Pour le dire dans les termes les plus simples : si, par exemple, je veux construire un onduleur de 250 kilowatts, il aura, disons, cinq IPS d'une puissance nominale de 50 kilowatts chacun, ainsi que d'autres sous-composants, notamment des éléments passifs, une alimentation auxiliaire. circuits, etc. Ceux-ci travailleront à leur tour ensemble pour fournir les 250 kilowatts.

Notre philosophie directrice est que si un IPS tombe en panne, je pourrai toujours faire fonctionner les autres plutôt que de faire tomber l'ensemble du système, même si la puissance de sortie totale sera réduite.

Krishna Moorthy :Les IPS effectuent uniquement la génération de modulation de largeur d'impulsion (PWM). Le SUPER les coordonne et régule leurs sorties et entrées et fournit d'autres fonctions nécessaires.

Krishna Moorthy : L'un des aspects que nous étudiions était la standardisation des mécanismes et des sous-composants. Lorsque vous faites cela, les fournisseurs ont la possibilité de fournir des sous-composants, plutôt que de construire l'ensemble du convertisseur. Par exemple, si j'ai un SUPER de 250 kilowatts, je peux demander à un autre fournisseur de fabriquer l'IPS.