Princip rada dinamičkog obnavljača napona

Dynamic Voltage Restorer (DVR) uređaj je temeljen na tehnologiji energetske elektronike koji se koristi za suzbijanje problema s kvalitetom električne energije kao što su padovi napona, udari, harmonici i tro-neravnoteže faza u električnoj mreži. Njegov temeljni cilj je osigurati stabilan i kvalificiran napon napajanja za osjetljiva opterećenja u vrlo kratkom vremenu kada dođe do nenormalnog mrežnog napona, čime se sprječavaju prekidi proizvodnje, oštećenje opreme ili gubitak podataka.

Princip rada DVR-a temelji se na tri glavna aspekta:-praćenje u stvarnom vremenu, brzi izračun i aktivna kompenzacija. Prvo, uređaj kontinuirano prikuplja tro-fazne naponske signale na točki zajedničkog spajanja (PCC) električne mreže pomoću visoko-preciznih naponskih senzora. Kontroler sastavljen od procesora digitalnog signala (DSP) ili polje-programabilnog niza vrata (FPGA) izvodi-analizu u stvarnom vremenu kako bi odredio stupanj odstupanja amplitude napona, faze, frekvencije i valnog oblika. Kada se otkrije pad napona, val ili druga abnormalnost, kontrolni sustav odmah izračunava potrebni iznos kompenzacije prema unaprijed postavljenom algoritmu.

Tijekom faze izvođenja kompenzacije, DVR, korištenjem tro-faznog premosnog pretvarača sastavljenog od potpuno kontroliranih energetskih elektronskih sklopnih uređaja (kao što su IGBT i SiC MOSFET), pretvara energiju pohranjenu na istosmjernoj sabirnici (obično održavanu pomoću kondenzatora ili baterijskih paketa) u izmjenični napon koji je jednake vrijednosti i suprotne faze abnormalnoj komponenti napona mreže. Ovaj izmjenični napon se zatim ubacuje između mreže i opterećenja kroz spojni transformator ili reaktor. Ovaj ubrizgani napon se vektor-dodaje abnormalnom naponu mreže, vraćajući stvarni napon primljen od strane opterećenja na njegovu nazivnu vrijednost ili dopušteni raspon, čime se postiže dinamička regulacija napona.

Budući da frekvencija prebacivanja energetskih elektroničkih uređaja može doseći nekoliko kiloherca do desetaka kiloherca, a izračuni kontrolne petlje i odgovori modulacije širine pulsa (PWM) dovršeni su u mikrosekundama do milisekundi, DVR može reagirati na većinu prolaznih smetnji unutar 10 ms, daleko brže od tradicionalnih mehaničkih ili sporih uređaja za regulaciju napona. Nadalje, uvođenjem algoritama aktivnog filtriranja, DVR može istovremeno potisnuti specifične frekvencijske harmonike i ispraviti tro-fazne neravnoteže, postižući više-dimenzionalno upravljanje kvalitetom napajanja.

Sve u svemu, DVR-ovi, sa svojim načinom upravljanja zatvorenom-petljom "otkrivanja-izračunavanja-inverterske kompenzacije," koriste visoko-elektroničku pretvorbu snage i precizno matematičko modeliranje za postizanje-otkazivanja anomalija mrežnog napona u stvarnom{4}}vremenu, gradeći brzu i točnu dinamičku naponsku zaštitnu barijeru za kritična opterećenja. Igraju nezamjenjivu ulogu u modernim industrijskim i informacijskim-sustavima napajanja.