Grid ရဲ့ အခြေခံအုတ်မြစ်ကို ပြန်လည်ပုံဖော်ခြင်း- Transformer နည်းပညာမှာ 획기적인 နယ်နိမိတ်သုံးခု

မိတ်ဆက်

Transformers တွေက အရမ်းဟောင်းနေပြီ။

"ထရန်စဖော်မာနည်းပညာ" ကို ကြားရတဲ့အခါ လူအတော်များများရဲ့ ပထမဆုံးတုံ့ပြန်မှုက အဲဒါပါပဲ။ အဆုံးစွန်အားဖြင့်၊ လျှပ်စစ်သံလိုက် induction ကို ၁၈၃၁ ခုနှစ်မှာ ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့ပါတယ်။ ခေတ်သစ်ထရန်စဖော်မာရဲ့ အခြေခံပုံစံကို ၁၈၈၅ ခုနှစ်မှာ ချမှတ်ခဲ့ပါတယ်။ အသက် ၁၄၀ အရွယ် စက်ပစ္စည်းတစ်ခုက ဘယ်လိုဇာတ်လမ်းအသစ်တွေကို ပြောပြနိုင်မှာလဲ။

ဒါပေမယ့် အမှန်တရားကတော့ လုံးဝဆန့်ကျင်ဘက်ပါပဲ။ Transformer နည်းပညာဟာ ပြီးခဲ့တဲ့ နှစ်ငါးဆယ်အတွင်း ဘာထက်မဆို ပိုမိုနက်ရှိုင်းတဲ့ အပြောင်းအလဲတစ်ခုကို ကြုံတွေ့နေရပါတယ်။

ဤအသွင်ပြောင်းလဲမှုကို နယ်နိမိတ်သုံးခုက သတ်မှတ်ပေးသည်- solid-state transformers များသည် "passive" မှ "active" သို့ ရွေ့လျားနေပါသည်။ silicon carbide စက်ပစ္စည်းများသည် ဤတော်လှန်ရေးအတွက် ခွန်အားကို ပံ့ပိုးပေးနေပါသည်။ စိမ်းလန်းသောပစ္စည်းများသည် transformers များကို ပိုမိုထိရောက်စေပြီး ပတ်ဝန်းကျင်နှင့် သဟဇာတဖြစ်စေပါသည်။ ၎င်းအားလုံးကို မောင်းနှင်ပေးသည်မှာ AI တော်လှန်ရေးနှင့် ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ စွမ်းအင်အသွင်ကူးပြောင်းမှုမှ አዲስ አዲስ ያስተስተርት አ ...

ဤဆောင်းပါးသည် ဤနယ်ပယ်သုံးခုထဲသို့ သင့်အား နက်နက်ရှိုင်းရှိုင်း ခေါ်ဆောင်သွားပြီး ထရန်စဖော်မာနည်းပညာ၏ အနာဂတ်ကို ဖော်ထုတ်ပေးပါသည်။

အခန်းတစ်: Solid-State Transformers—"Iron Mass" မှ "Power Router" အထိ

၁.၁ ရိုးရာထရန်စဖော်မာများ၏ ကံကြမ္မာ

ရိုးရာထရန်စဖော်မာများသည် ကြော့ရှင်းလှပပြီး အကန့်အသတ်ရှိသည်။

၎င်းတို့၏ ရိုးရှင်းမှုတွင် ကြော့ရှင်းသည်- သံအူတိုင်နှင့် ကြေးနီကွိုင်များ၊ လျှပ်စစ်သံလိုက် induction၊ ရွေ့လျားနေသော အစိတ်အပိုင်းများ မပါဝင်ဘဲ ဆယ်စုနှစ်များစွာ ယုံကြည်စိတ်ချရသည်။ ထိုရိုးရှင်းမှုတွင်ပင် အကန့်အသတ်ရှိသည်- ၎င်းတို့သည် ဗို့အားကို passively ပြောင်းလဲနိုင်သည်။ ၎င်းတို့သည် ပါဝါစီးဆင်းမှုကို ထိန်းချုပ်၍မရ၊ waveforms များကို ပြုပြင်၍မရ၊ နှစ်လမ်းသွားစီးဆင်းမှုကို ကိုင်တွယ်၍မရ၊ DC နှင့် တိုက်ရိုက်ချိတ်ဆက်၍မရပါ။

တစ်လမ်းသွား ဓာတ်အားလိုင်းများနှင့် တည်ငြိမ်သော ဝန်များရှိသည့် ခေတ်တွင် ဤကန့်သတ်ချက်များသည် အရေးမကြီးပါ။ သို့သော် ယနေ့ခေတ် ဓာတ်အားလိုင်းသည် အခြေခံအားဖြင့် ကွဲပြားပါသည် - နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်နှင့် လေစွမ်းအင်များသည် အလွန်အမင်း အတက်အကျရှိပြီး၊ လျှပ်စစ်ယာဉ်များသည် မခန့်မှန်းနိုင်လောက်အောင် အားသွင်းနိုင်ကာ၊ ဒေတာစင်တာများသည် အလွန်အမင်း တည်ငြိမ်မှုကို တောင်းဆိုကြပြီး၊ ဓာတ်အားစီးဆင်းမှု ဦးတည်ရာသည် ပုံသေမဟုတ်တော့ပါ။ ရိုးရာထရန်စဖော်မာများ၏ တက်ကြွမှုမရှိသော သဘောသဘာဝသည် အတားအဆီးတစ်ခု ဖြစ်လာနေပါသည်။

၁.၂ Solid-State Transformers: Transformer ဆိုတာ ဘာလဲဆိုတာကို ပြန်လည်အဓိပ္ပာယ်ဖွင့်ဆိုခြင်း

Solid-state transformers (SSTs) များသည် အခြေအနေကို လုံးဝပြောင်းလဲစေပါသည်။

၎င်းတို့၏ လည်ပတ်မှုနိယာမသည် ရိုးရာထရန်စဖော်မာများနှင့် လုံးဝကွာခြားသည်- ပထမဦးစွာ ဝင်ရောက်လာသော AC ကို DC သို့ ပြုပြင်ခြင်း၊ ထို့နောက် ပါဝါအီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများကို အသုံးပြု၍ DC ကို မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်း AC (hertz ထောင်ပေါင်းများစွာမှ ရာပေါင်းများစွာအထိ) သို့ ပြောင်းပြန်လှန်ခြင်း၊ သေးငယ်သော မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်းထရန်စဖော်မာမှတစ်ဆင့် ဖြတ်သန်းခြင်း၊ နောက်ဆုံးတွင် လိုချင်သောအထွက်သို့ ပြန်လည်ပြုပြင်ခြင်း သို့မဟုတ် ပြောင်းပြန်လှန်ခြင်း။

ကြိမ်နှုန်းမြင့်မားခြင်းသည် အဓိကသော့ချက်ဖြစ်သည်။ Transformer အရွယ်အစားသည် လည်ပတ်မှုကြိမ်နှုန်းနှင့် ပြောင်းပြန်အချိုးကျသည် - ကြိမ်နှုန်းမြင့်မားခြင်းသည် core ငယ်ခြင်းကို ဆိုလိုသည်။ 50 Hz တွင် ကီလိုဂရမ်ရာပေါင်းများစွာရှိသော သံ core လိုအပ်သော transformer သည် kilohertz အများအပြားတွင် လက်ဖဝါးအရွယ် သံလိုက် core တစ်ခုသာ လိုအပ်နိုင်သည်။ ၎င်းသည် SSTs များ၏ လုပ်ဆောင်နိုင်စွမ်း၏ လျှို့ဝှက်ချက်ဖြစ်သည်အရွယ်အစားကို ၉၀% အထိ လျှော့ချပါရိုးရာဒီဇိုင်းများနှင့်နှိုင်းယှဉ်ပါ။

၁.၃ တက်ကြွသောစွမ်းရည်များဆီသို့ တော်လှန်ရေးဆန်ဆန် ခုန်ပျံကျော်လွှားခြင်း

အရွယ်အစားလျှော့ချခြင်းသည် ဘေးထွက်ပစ္စည်းတစ်ခုသာဖြစ်သည်။ အမှန်တကယ် တော်လှန်ပြောင်းလဲနိုင်သော ရှုထောင့်မှာ SSTs များ တက်ကြွစွာ လုပ်ဆောင်နိုင်သည့်အရာဖြစ်သည်။

• တိကျသော ဗို့အား ထိန်းညှိမှု: အဝင်အထွက် အတက်အကျများသည့်တိုင် အထွက်နှုန်းမှာ တည်ငြိမ်နေဆဲဖြစ်သည်
• တက်ကြွသော သဟဇာတဖြစ်မှု စစ်ထုတ်ခြင်း: ပြီးပြည့်စုံလုနီးပါး sine wave များကို ပို့ဆောင်ပေးခြင်း
• နှစ်လမ်းသွား ပါဝါစီမံခန့်ခွဲမှု: ဖြန့်ဝေထားသော ထုတ်လုပ်မှုကို ချောမွေ့စွာ လိုက်လျောညီထွေဖြစ်စေခြင်း
• တိုက်ရိုက် DC အင်တာဖေ့စ်နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်သုံး၊ သိုလှောင်မှုနှင့် ဒေတာစင်တာများသည် တိုက်ရိုက်ချိတ်ဆက်နိုင်သည်
• မြန်ဆန်သည်မှားယွင်းပြီး သီးခြားခွဲထားခြင်း: အောက်ပိုင်းရှိ ပစ္စည်းကိရိယာများကို ကာကွယ်ရန် မီလီစက္ကန့်အတွင်း တုံ့ပြန်သည်

ရိုးရာထရန်စဖော်မာများသည် "passive components" များဖြစ်သည်။ SST များသည် "active node" များဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့သည် power electronics နှင့် transformer နည်းပညာတို့၏ နက်ရှိုင်းသော ပေါင်းစပ်မှုကို ကိုယ်စားပြုပြီး "iron mass" မှ "power router" သို့ ခုန်ပျံကျော်လွှားခြင်းဖြစ်သည်။

၁.၄ AI ဒေတာစင်တာ၏ မရှိမဖြစ်လိုအပ်ချက်

SST လက်ခံကျင့်သုံးမှုကို မောင်းနှင်သည့် ပထမဆုံး အဓိကအပလီကေးရှင်းမှာ AI ဒေတာစင်တာများ ဖြစ်သည်။

AI လေ့ကျင့်ရေးဝန်ထုပ်များသည် ထူးခြားသောဝိသေသလက္ခဏာရှိသည်- ၎င်းတို့သည် မီလီစက္ကန့်အတွင်း အလွန်အမင်းအတက်အကျရှိသည်။ တစ်ချိန်ချိန်တွင် ၎င်းတို့သည် အပြည့်အဝလည်ပတ်နေပြီး နောက်တစ်ချိန်တွင် ၎င်းတို့သည် အလုပ်မလုပ်ပါ။ ဤမတည်ငြိမ်မှုသည် ပါဝါစနစ်များကို ဖိအားပေးသည် - ဗို့အားကျဆင်းပြီး မြင့်တက်လာနိုင်ပြီး ဆာဗာတည်ငြိမ်မှုကို ထိခိုက်စေသည်။

ရိုးရာထရန်စဖော်မာများသည် အကူအညီမဲ့ပါသည်။ SST များသည် အကူအညီမဲ့ပါသည်။ ၎င်းတို့သည် မိုက်ခရိုစက္ကန့်အတွင်း တုံ့ပြန်နိုင်ပြီး အထွက်ကို တည်ငြိမ်စေပြီး ဆာဗာများကို အကောင်းဆုံးအခြေအနေတွင် ထားရှိနိုင်သည်။

ပိုအရေးကြီးတာက ဒေတာစင်တာတွေဟာ DC ဖြန့်ဖြူးမှုကို ပိုမိုလက်ခံကျင့်သုံးလာကြပါတယ်။ ဆာဗာတွေဟာ DC ပေါ်မှာ အတွင်းပိုင်းလည်ပတ်ပါတယ်။ ရိုးရာနည်းလမ်းကတော့ AC ကိုထည့်သွင်းပြီး DC ကိုပြုပြင်ပြီးရင် ဖြန့်ဖြူးခြင်းပါပဲ - ပြောင်းလဲမှုအဆင့်များစွာ၊ စွမ်းဆောင်ရည်နိမ့်ကျခြင်း၊ အပူပိုများခြင်း။ SST တွေဟာ အလယ်အလတ်ဗို့အား AC ကို တိုက်ရိုက်ယူပြီး ဗို့အားနိမ့် DC ကို ထုတ်ပေးနိုင်တာကြောင့် အဆင့်များစွာကို ဖယ်ရှားပြီးအလုံးစုံစွမ်းဆောင်ရည်ကို ၃% သို့မဟုတ် ထို့ထက်ပို၍ မြှင့်တင်ပေးခြင်း။

hyperscale data center တစ်ခုအတွက် ထို ၃% သည် နှစ်စဉ်လျှပ်စစ်ဓာတ်အား ဒေါ်လာ သန်းပေါင်းများစွာ ချွေတာနိုင်ခြင်းနှင့် ကာဗွန်တန်ချိန် သောင်းနှင့်ချီ၍ လျှော့ချနိုင်ခြင်းဖြစ်သည်။

၁.၅ ဈေးကွက်အလားအလာ

ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ SST ဈေးကွက်သည် ကျယ်ပြန့်လာနေသည်။၂၅-၃၅% နှစ်စဉ် ပေါင်းစပ်တိုးတက်မှုနှုန်းအဓိက မောင်းနှင်အားသုံးခုမှာ AI ဒေတာစင်တာများ၏ အရည်အသွေးမြင့် စွမ်းအင်အတွက် ဆာလောင်မှု၊ နှစ်လမ်းသွားစွမ်းရည်အတွက် ပြန်လည်ပြည့်ဖြိုးမြဲ ပေါင်းစပ်မှု၏ လိုအပ်ချက်နှင့် မြို့ပြဓာတ်အားလိုင်းများသည် ကျစ်လစ်သိပ်သည်းသော စက်ပစ္စည်းများအတွက် နှစ်သက်မှုတို့ဖြစ်သည်။

၂၀၂၈-၂၀၃၀ ခုနှစ်သည် SST များသည် သီးသန့်ကဏ္ဍမှ အဓိကကဏ္ဍသို့ ရွေ့လျားသည့် အလှည့်အပြောင်းအချိန်ဖြစ်လိမ့်မည်ဟု စက်မှုလုပ်ငန်း သဘောတူညီချက်က အကြံပြုထားသည်။

အခန်းနှစ်: ဆီလီကွန်ကာဗိုက်—Solid-State Transformers များ၏ "နှလုံးသား"

၂.၁ ပါဝါအီလက်ထရွန်းနစ်ဆိုင်ရာ အတားအဆီးများ

SST သဘောတရား မည်မျှအဆင့်မြင့်ပါစေ၊ ၎င်းသည် အဓိကအစိတ်အပိုင်းတစ်ခုပေါ်တွင် မူတည်သည်- ပါဝါအီလက်ထရွန်းနစ်ကိရိယာများ။ ၎င်းတို့သည် AC မှ DC၊ DC မှ မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်း AC မှ ကူးပြောင်းပြီး ပြန်လည်ကူးပြောင်းသည်။

ရှည်လျားသောကာလတစ်လျှောက်တွင် ပါဝါအီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများသည် SSTs များအတွက် အကြီးမားဆုံးသော အတားအဆီးဖြစ်ခဲ့သည်။ ရိုးရာဆီလီကွန် IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) များသည် 3 kV ဝန်းကျင်တွင် ဗို့အားကန့်သတ်ချက်ရှိသည်။ 10 kV သို့မဟုတ် ထို့ထက်ပိုသော အလတ်စားဗို့အားများကို ကိုင်တွယ်ရန်အတွက် စက်ပစ္စည်းများစွာကို series-connected လုပ်ရမည်။ Series ချိတ်ဆက်မှုသည် ရှုပ်ထွေးသော driving circuits များ၊ voltage-sharing စိန်ခေါ်မှုများနှင့် ယုံကြည်စိတ်ချရမှုဆိုင်ရာ ပြဿနာများ ယူဆောင်လာသောကြောင့် SSTs များသည် စျေးကြီးပြီး ခက်ခဲစေသည်။

၂.၂ ဆီလီကွန်ကာဗိုက် တိုးတက်မှု

ဆီလီကွန်ကာဗိုက် (SiC) သည် အရာအားလုံးကို ပြောင်းလဲစေသည်။

ဒီ wide-bandgap semiconductor ပစ္စည်းဟာ ဆီလီကွန်ထက် အများကြီးပိုမြင့်တဲ့ ဗို့အားတွေကို ခံနိုင်ရည်ရှိပါတယ်။ SiC MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors) ရဲ့ နောက်ဆုံးမျိုးဆက်ဟာချစ်ပ်တစ်ခုလျှင် ၁၀-၁၅ kV ကို ကိုင်တွယ်ပါအလယ်အလတ်ဗို့အားဖြန့်ဖြူးရေးကွန်ရက်လိုအပ်ချက်များကို တိုက်ရိုက်လွှမ်းခြုံထားသည်။

10 kV-အတန်းအစား SiC စက်ပစ္စည်းများဖြင့် SST ဒီဇိုင်းသည် သိသိသာသာ ရိုးရှင်းသွားသည်- ရှုပ်ထွေးသော စီးရီးချိတ်ဆက်မှုများ မရှိခြင်း၊ ရိုးရှင်းသော drive ဆားကစ်များ၊ ယုံကြည်စိတ်ချရမှု မြင့်မားခြင်း၊ အရွယ်အစားသေးငယ်ခြင်း၊ ကုန်ကျစရိတ် နည်းပါးခြင်း။

၂.၃ မကြာသေးမီက တိုးတက်မှု

SiC နည်းပညာတွင် မကြာသေးမီက တိုးတက်မှုများစွာ ပေါ်ပေါက်ခဲ့သည်-

၁၅ kV နှစ်လမ်းသွား ပိတ်ဆို့ကိရိယာများနှစ်လမ်းသွားအသုံးချမှုများတွင် SSTs များအတွက် အဓိကစိန်ခေါ်မှုကို ဖြေရှင်းပေးသည်ကို သရုပ်ပြခဲ့ပြီးဖြစ်သည် - ကိရိယာသည် ဗို့အားကို နှစ်ဖက်စလုံးတွင် ပိတ်ဆို့ရမည်။

၁၀ ကီလိုဗို့ SiC MOSFETs10 mm × 10 mm အထိရှိသော ချစ်ပ်အရွယ်အစားများ၊ 40 amps နီးပါး လျှပ်စီးကြောင်းဖြင့်၊ 12 kV ကျော်လွန်သော ပြိုကွဲမှုဗို့အားများနှင့် သီးခြား on-resistance သည် သီအိုရီဆိုင်ရာကန့်သတ်ချက်များနှင့် နီးကပ်လာသည့် 6-inch SiC fab လိုင်းများတွင် ယခုအခါ အများအပြားထုတ်လုပ်လျက်ရှိသည်။

ဆိုလိုသည်မှာ အဓိကကိရိယာသည် ဓာတ်ခွဲခန်းနမူနာမဟုတ်တော့ဘဲ ပမာဏအမြောက်အမြားရရှိနိုင်သော စက်မှုလုပ်ငန်းသုံးထုတ်ကုန်တစ်ခုဖြစ်သည်။

၂.၄ AI ဒေတာစင်တာများအတွက် တိုက်ရိုက်တန်ဖိုး

AI ဒေတာစင်တာများအတွက် SiC သည် ချက်ချင်းတန်ဖိုးကို ပေးစွမ်းသည်-

• 800 V DC တိုက်ရိုက်ဖြန့်ဖြူးမှုဖြစ်နိုင်လာပြီး၊ rack တစ်ခုလျှင် ပါဝါသိပ်သည်းဆကို 1 MW အထိ မြှင့်တင်ပေးသည်
• PUE (ပါဝါအသုံးပြုမှုထိရောက်မှု)၁.၁ အောက် ကျဆင်းသွားနိုင်ပြီး စက်မှုလုပ်ငန်းပျမ်းမျှထက် များစွာပိုကောင်းသည်
• နှစ်စဉ် လျှပ်စစ်ဓာတ်အား သန်းပေါင်းများစွာ သက်သာစွာhyperscale အဆောက်အအုံများအတွက်

၂.၅ ပြန်လည်ပြည့်ဖြိုးမြဲစွမ်းအင်အပေါ် ကျယ်ပြန့်သောသက်ရောက်မှု

နေရောင်ခြည်နှင့် စွမ်းအင်သိုလှောင်မှုအသုံးချမှုများတွင် SiC ၏ မြင့်မားသောကြိမ်နှုန်းစွမ်းရည်သည် စစ်ထုတ်ကိရိယာအစိတ်အပိုင်းများကို ၅၀% လျှော့ချပေးပြီး စနစ်ကုန်ကျစရိတ်ကို ၂၀% လျှော့ချပေးသည်။ ပိုအရေးကြီးသည်မှာ ၎င်းသည် ပါဝါပြောင်းစက်စွမ်းဆောင်ရည်ကို ၉၉% အထိ တွန်းအားပေးပြီး ပြန်လည်ပြည့်ဖြိုးမြဲစွမ်းအင်အလားအလာကို ပိုမိုဖွင့်လှစ်ပေးပါသည်။

SiC သည် SST များအတွက် "ရွေးချယ်နိုင်သော ဆက်စပ်ပစ္စည်း" မဟုတ်ပါ - ၎င်းသည် "နှလုံးသား" ဖြစ်သည်။ ၎င်းမရှိပါက SST များသည် ဓာတ်ခွဲခန်းတွင် ရှိနေမည်ဖြစ်သည်။ ၎င်းနှင့်အတူ SST များသည် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် ဖြန့်ကျက်ရန် တိုးချဲ့လာကြသည်။

အခန်းသုံး: စိမ်းလန်းသောပစ္စည်းများ—ရိုးရာထရန်စဖော်မာများ၏ ဆက်လက်ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်

၃.၁ မော်ဖစ်စ်သတ္တု- အဓိကပစ္စည်းများတွင် တော်လှန်ရေး

ထရန်စဖော်မာအူတိုင်များအတွက် ရိုးရာပစ္စည်းမှာ ဆီလီကွန်သံမဏိဖြစ်သည်။ ရာစုနှစ်တစ်ခုကျော်ကြာအောင် ဆီလီကွန်သံမဏိသည် ပိုမိုကောင်းမွန်လာခဲ့ပြီး ပိုမိုပါးလွှာ၊ ပိုမိုသန့်စင်ပြီး အမှုန်အမွှားဦးတည်ချက်ပိုမိုကောင်းမွန်လာခဲ့သည်။ သို့သော် ဆီလီကွန်သံမဏိတွင် ဖောက်ထွင်းရန်ခက်ခဲသော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာကန့်သတ်ချက်များရှိသည်။

Amorphous သတ္တုကတော့ ကွဲပြားတဲ့ ချဉ်းကပ်မှုကို ခံယူပါတယ်။ ၎င်းရဲ့ အက်တမ်ဖွဲ့စည်းပုံဟာ ပုံဆောင်ခဲတွေ မဟုတ်ပါဘူး—ဖန်လိုပဲ ပရမ်းပတာဖြစ်နေတယ်။ ဒီပရမ်းပတာဖွဲ့စည်းပုံဟာ သံလိုက်ဓာတ်ကို ပိုမိုလွယ်ကူစေပါတယ်။ဆီလီကွန်သံမဏိနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက hysteresis ဆုံးရှုံးမှုကို ၇၀-၈၀% လျှော့ချပေးခြင်း။

အကယ်၍ ဖြန့်ဖြူးရေးထရန်စဖော်မာamorphous metal core များသို့ ပြောင်းလဲလိုက်သောအခါ၊ no-load losses များသည် လေးပုံသုံးပုံခန့် ကျဆင်းသွားနိုင်သည်။ 1000 kVA transformer သည် နှစ်စဉ် kWh 6,000 ကျော် ချွေတာနိုင်သည်။ တစ်နိုင်ငံလုံးရှိ ဖြန့်ဖြူးရေး transformer သန်းပေါင်းများစွာသည် ပြောင်းလဲအသုံးပြုပါက ချွေတာသော လျှပ်စစ်ဓာတ်အားသည် ကြီးမားသော ဓာတ်အားပေးစက်ရုံများစွာ၏ နှစ်စဉ်ထုတ်လုပ်မှုနှင့် ညီမျှလိမ့်မည်။

နောက်ဆုံးဖြစ်ပေါ်တိုးတက်မှုများ- သတ္တုစပ်ပါဝင်မှု (ကြေးနီ၊ ဘိုရွန် စသည်) ကို ချိန်ညှိခြင်းနှင့် မီးငြိမ်းသတ်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်များကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းဖြင့်၊ amorphous ပစ္စည်းအသစ်များသည် ဆီလီကွန်သံမဏိနှင့် နှိုင်းယှဉ်နိုင်သော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာခိုင်ခံ့မှုကို ရရှိစေသည့်အပြင် ဆုံးရှုံးမှုများကိုလည်း ပိုမိုလျှော့ချပေးပါသည်။ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာတည်ငြိမ်မှုကို မြှင့်တင်ပေးသည့် တြိဂံပုံ wound-core ဒီဇိုင်းများနှင့် ပေါင်းစပ်ထားသောကြောင့် လည်ပတ်နေစဉ်အတွင်း core ကျိုးခြင်းအန္တရာယ်ကို အနည်းဆုံးဖြစ်စေပါသည်။

၃.၂ ဟင်းသီးဟင်းရွက်ဆီ- အပူလျှပ်ကာ၏ စိမ်းလန်းစိုပြည်မှု

Transformer oil ဆိုတာ mineral oil သက်သက် မဟုတ်တော့ပါဘူး။

ပဲပိစပ်မှရရှိသော ဟင်းသီးဟင်းရွက်ဆီအခြေခံ အပူလျှပ်ကာကို လက်တွေ့အသုံးချလာပါပြီ။ ၎င်း၏ အားသာချက်များမှာ ထင်ရှားပါသည်။

• ပတ်ဝန်းကျင်ဆိုင်ရာ: ၉၈% ဇီဝပျက်စီးနိုင်သည်၊ ယိုစိမ့်ပါက အနည်းဆုံးထိခိုက်မှု
• မီးတောက်အမှတ် မြင့်မားခြင်း: ၃၆၂°C၊ သတ္တုဆီ၏ ၁၆၀-၁၈၀°C ထက် များစွာပိုများသောကြောင့် မီးဘေးကင်းရေး ပိုမိုကောင်းမွန်သည်
• အပူချိန်နိမ့်စွမ်းဆောင်ရည်: မီတာ ၂၂၀၀ အမြင့်ရှိ -၂၅°C တွင် ယုံကြည်စိတ်ချရကြောင်း သက်သေပြခဲ့သည်

ဟုတ်ပါတယ်၊ ဟင်းသီးဟင်းရွက်ဆီမှာ အပေးအယူတွေရှိပါတယ်—ကုန်ကျစရိတ်မြင့်မားခြင်း၊ အောက်ဆီဒေးရှင်းတည်ငြိမ်မှုတို့အတွက် ဂရုတစိုက်ဖော်စပ်ဖို့လိုအပ်ပါတယ်။ ဒါပေမယ့် ပတ်ဝန်းကျင်ဆိုင်ရာလိုအပ်ချက်တွေ တင်းကျပ်လာတာနဲ့အမျှ သူ့ရဲ့အသုံးချမှုအတိုင်းအတာက ကျယ်ပြန့်လာပါတယ်။

၃.၃ အလွန်ပါးလွှာသော ဆီလီကွန်သံမဏိ- ရိုးရာကန့်သတ်ချက်များကို တွန်းလှန်ခြင်း

ဆီလီကွန်သံမဏိသည် ဆက်လက်တိုးတက်ပြောင်းလဲနေပါသည်။ နောက်ဆုံးပေါ် အစေ့အဆန်ကို အခြေခံသော အဆင့်များသည် အထူအားဖြင့် နိမ့်ကျနေပြီဖြစ်သည်။၀.၂၀ မီလီမီတာ- A4 စက္ကူနှစ်ရွက်ကို ထပ်ထားခြင်းနှင့် ညီမျှသည်။

ပိုပါးတယ်ဆိုတာက eddy current losses နည်းပါးတာကို ဆိုလိုပါတယ်။ ဒီအလွန်ပါးလွှာတဲ့သံမဏိကို အသုံးပြုထားတဲ့ Transformers တွေဟာ ရိုးရာထုတ်ကုန်တွေနဲ့ နှိုင်းယှဉ်ရင် no-load losses ၂၈% လျော့နည်းပြီး load losses ၁၂% လျော့နည်းပါတယ်။ ဒီတိုးတက်မှုဟာ amorphous metal လောက် သိသာထင်ရှားတာမျိုး မဟုတ်ပေမယ့် ရင့်ကျက်တဲ့ လုပ်ငန်းစဉ်တွေနဲ့ ထိန်းချုပ်နိုင်တဲ့ ကုန်ကျစရိတ်တွေကို အသုံးချပြီး ချက်ချင်း ကြီးမားတဲ့ ဖြန့်ကျက်မှုကို ပြုလုပ်နိုင်ပါတယ်။

အခန်းလေး: ဒစ်ဂျစ်တယ်အမွှာများနှင့် ဉာဏ်ရည်ထက်မြက်သော ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှု

၄.၁ အာရုံခံကိရိယာတော်လှန်ရေး

ထရန်စဖော်မာများသည် "အသုံးမကျသော စက်ပစ္စည်းများ" မှ "အသိဉာဏ်ရှိသော နုတ်များ" သို့ တိုးတက်ပြောင်းလဲလာနေပါသည်။

ထရန်စဖော်မာအသစ်များတွင် အာရုံခံကိရိယာများစွာ ထည့်သွင်းထားသည်- ဝါယာကြိုးများရှိ ဟော့စပေါ့အပူချိန်များကို စောင့်ကြည့်ပေးသော ဖိုက်ဘာအော့ပတစ်အာရုံခံကိရိယာများ၊ အူတိုင်နှင့် ကွိုင်များ၏ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာအခြေအနေကို ဖမ်းယူသည့် တုန်ခါမှုအာရုံခံကိရိယာများ၊ လျှပ်ကာယိုယွင်းမှုအစောပိုင်းကို ထောက်လှမ်းသည့် တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းထုတ်လွှတ်မှုအာရုံခံကိရိယာများ၊ ဆီပါဝင်မှုကို အချိန်နှင့်တပြေးညီ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာသည့် ပျော်ဝင်ဓာတ်ငွေ့အာရုံခံကိရိယာများ။

ဤဒေတာအားလုံးသည် IoT မှတစ်ဆင့် စဉ်ဆက်မပြတ်စီးဆင်းနေပြီး "သတင်းအချက်အလက်ကျွန်းများ" မှ ချိတ်ဆက်ထားသော grid ပိုင်ဆိုင်မှုများအဖြစ်သို့ transformers များကို ပြောင်းလဲပေးသည်။

၄.၂ ဒစ်ဂျစ်တယ် အမွှာများ- အတုအယောင် မှန်များ

ဒေတာတစ်ခုတည်းနဲ့ မလုံလောက်ပါဘူး - မော်ဒယ်တွေ လိုအပ်ပါတယ်။ Digital twin နည်းပညာက transformer တစ်ခုချင်းစီရဲ့ virtual replicas တွေကို ဖန်တီးပေးပါတယ်- မီလီမီတာအထိ တိကျတဲ့ 3D မော်ဒယ်တွေကို ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဥပဒေတွေနဲ့ လည်ပတ်မှုဒေတာတွေနဲ့ ထည့်သွင်းထားပါတယ်။

ဤ virtual space တွင် အင်ဂျင်နီယာများသည် မည်သည့်အခြေအနေမဆို ပုံစံတူပြုလုပ်နိုင်သည်- ဝန် ၁၀% တိုးလာပါက ဘာဖြစ်မည်နည်း။ ပတ်ဝန်းကျင်အပူချိန် ၄၀°C အထိရောက်ရှိပါကလား။ နေရာတစ်ခုတွင် အနည်းငယ်သော ယိုစိမ့်မှုပေါ်လာပါကလား။ အကောင်းဆုံးတုံ့ပြန်မှုများကို ရှာဖွေရန် အားလုံးကို ကြိုတင်ပုံစံထုတ်နိုင်သည်။

၄.၃ AI ၏ ကြိုတင်သတိပေးချက်- တုံ့ပြန်နိုင်စွမ်းမှ ခန့်မှန်းနိုင်စွမ်းသို့

AI အယ်လဂိုရီသမ်များဖြင့် မြှင့်တင်ထားသော Data plus မော်ဒယ်များသည် စစ်မှန်သော ခန့်မှန်းထိန်းသိမ်းမှုကို ဖြစ်စေသည်။

AI မော်ဒယ်များသည် ကြီးမားသော သမိုင်းဝင်ဒေတာစုများကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာပြီး ကျရှုံးမှုများမတိုင်မီက ဝိသေသပုံစံများကို လေ့လာသည်။ အချိန်နှင့်တပြေးညီဒေတာများသည် ဤပုံစံများနှင့် ကိုက်ညီသောအခါ သတိပေးချက်များကို ချက်ချင်းထုတ်ပြန်သည်။ သတိပေးချက်တိကျမှုသည်၉၈%ရိုးရာ ကန့်သတ်ချက် နှိုးစက်များထက် ရက်သတ္တပတ်များ သို့မဟုတ် လများပင် စောသည်။

၎င်းသည် ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှုအတွေးအခေါ်ကို အခြေခံအားဖြင့် ပြောင်းလဲစေသည်- "ပျက်စီးသောအခါ ပြုပြင်ခြင်း" မှ "ပျက်ကွက်ခြင်းမပြုမီ အစားထိုးခြင်း"၊ "အခါအားလျော်စွာ စစ်ဆေးခြင်း" မှ "လိုအပ်သလို ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းခြင်း" အထိ။ ထိရောက်မှု ၆၀% တိုးတက်လာပြီး နှစ်စဉ်ကုန်ကျစရိတ် ၅၀% ကျဆင်းသွားသည်။

အခန်းငါး: Grid Support Capability—Passive မှ Active သို့

၅.၁ ဇယားကွက်ဖွဲ့စည်းနိုင်စွမ်း

ရိုးရာထရန်စဖော်မာများသည် "ဇယားကွက်လိုက်ခြင်း" ဖြစ်သည် - ၎င်းတို့သည် ဇယားကွက်မှ ပေးသော ကြိမ်နှုန်းနှင့် ဗို့အားကို မည်သို့ပင်ယူစေကာမူ လိုက်လုပ်ကြသည်။ ၎င်းတို့သည် ခဲမထုတ်ပါ။

ဒါပေမယ့် ပြန်လည်ပြည့်ဖြိုးမြဲစွမ်းအင် ထိုးဖောက်နိုင်မှု မြင့်တက်လာတာနဲ့အမျှ ဓာတ်အားလိုင်းတွေဟာ "အရှိန်အဟုန်" လျော့နည်းသွားပါတယ်။ ရိုးရာဓာတ်အားပေးစက်တွေမှာ ကြိမ်နှုန်းအတက်အကျကို ခံနိုင်ရည်ရှိတဲ့ လည်ပတ်နေတဲ့ဒြပ်ထု ရှိပါတယ်။ နေရောင်ခြည်နဲ့ လေစွမ်းအင်ကို လျှပ်စစ်ဓာတ်အား အီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းတွေကတစ်ဆင့် ချိတ်ဆက်ထားပြီး အရှိန်အဟုန် မရှိပါဘူး။ အထောက်အပံ့ရင်းမြစ်အသစ်တွေ လိုအပ်ပါတယ်။

နောက်မျိုးဆက် ထရန်စဖော်မာများသည် "ဇယားကွက်ဖွဲ့စည်းခြင်း" စွမ်းရည်ကို ရရှိနေပြီဖြစ်သည်- အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ထားသော ကွေးညွှတ်မှုဒီဇိုင်းများနှင့် ထိန်းချုပ်မှုမော်ဂျူးများမှတစ်ဆင့် ၎င်းတို့သည် ရိုးရာဂျင်နရေတာများကဲ့သို့ အရှိန်အဟုန်ဖြင့် အထောက်အပံ့ပေးနိုင်ပြီး စိုထိုင်းဆကြိမ်နှုန်းနှင့် ဗို့အားပြောင်းလဲမှုများကို နှောင့်ယှက်မှုများအတွင်း ဓာတ်အားပြန်လည်ဖြည့်တင်းပေးနိုင်သည်။ အဓိကဇယားကွက် ချို့ယွင်းပါက ၎င်းတို့သည် မီလီစက္ကန့်အတွင်း ကျွန်းမုဒ်သို့ ပြောင်းလဲနိုင်ပြီး ဒေသတွင်းဝန်များကို ဆက်လက်ထောက်ပံ့ပေးနိုင်သည်။

၅.၂ ပြန်လည်ပြည့်ဖြိုးမြဲစွမ်းအင်ကြွယ်ဝသော ဓာတ်အားလိုင်းများအတွက် တန်ဖိုး

ဤစွမ်းရည်သည် ပြန်လည်ပြည့်ဖြိုးမြဲစွမ်းအင်စနစ်များအတွက် အရေးကြီးပါသည်။

မိုးတိမ်များသည် ကြီးမားသော နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်အစုအဝေးကို ရုတ်တရက်ဖုံးလွှမ်းသွားသောအခါ၊ grid frequency ကို လျင်မြန်စွာကျဆင်းသွားနိုင်သည်။ grid-forming စွမ်းရည်ရှိသော transformer သည် မီလီစက္ကန့်ဆယ်ဂဏန်းအတွင်း တုံ့ပြန်နိုင်ပြီး၊ frequency ကိုတည်ငြိမ်စေရန် သိုလှောင်ထားသောစွမ်းအင်ကို ထုတ်လွှတ်ကာ အခြားအရင်းအမြစ်များအတွက် အချိန်ဝယ်ယူနိုင်သည်။ ဤစွမ်းရည်မရှိပါက၊ တူညီသောနှောင့်ယှက်မှုသည် အဆင့်ဆင့်ပျက်ကွက်မှုများနှင့် လျှပ်စစ်ဓာတ်အားပြတ်တောက်မှုများကို ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သည်။

၅.၃ စက်ပစ္စည်းမှ စနစ်သို့

ထရန်စဖော်မာများသည် သီးခြားခွဲထုတ်ထားသော ကိရိယာများ မဟုတ်တော့ပါ - ၎င်းတို့သည် ဂရစ်ထိန်းညှိမှုတွင် ပါဝင်သော တက်ကြွသော စနစ်နုတ်များဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် အခြေခံကျသော အခန်းကဏ္ဍပြောင်းလဲမှုတစ်ခုဖြစ်သည်- "passive voltage converters" မှ "active grid supporters" သို့။

 

နိဂုံးချုပ်- ထရန်စဖော်မာ၏ ဒုတိယဘဝ

Transformers တွေက အရမ်းအိုနေပြီလား။ လုံးဝဆန့်ကျင်ဘက်ပဲ—သူတို့က လူငယ်အသစ်တစ်ယောက်ကို ကြုံတွေ့နေရတယ်။

Solid-state transformers များသည် ၎င်းတို့ကို "ကြီးမား" သော" မှ "ကျစ်လစ်သော" သို့၊ "passive" မှ "active" သို့ ရွေ့လျားစေပါသည်။ Silicon carbide သည် အစွမ်းထက်သော "နှလုံးသား" အသစ်များကို ပေးစွမ်းသည်။ အစိမ်းရောင်ပစ္စည်းများသည် ၎င်းတို့ကို ပိုမိုသန့်ရှင်းပြီး ထိရောက်စေသည်။ Digital twins များသည် ၎င်းတို့အား အသံနှင့် ဉာဏ်ရည်ကို ပေးစွမ်းသည်။ Grid-forming စွမ်းရည်သည် ၎င်းတို့ကို နောက်လိုက်များမှ ထောက်ခံသူများအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပေးသည်။

ဤအရာအားလုံးကို မောင်းနှင်ပေးသည်မှာ AI တော်လှန်ရေးနှင့် ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ စွမ်းအင်အသွင်ကူးပြောင်းမှုတို့၏ လိုအပ်ချက်များဖြစ်သည်။ အသက် ၁၄၀ အရွယ်ရှိ စက်ပစ္စည်းတစ်ခုကို ၎င်း၏ခေတ်ဖြင့် ပြန်လည်သတ်မှတ်နေပြီး ဒုတိယအသက်တစ်ခုကို ပေးအပ်ထားသည်။

နောက်ဆယ်စုနှစ်သည် ပြီးခဲ့သည့်ရာစုနှစ်ထက် ထရန်စဖော်မာနည်းပညာတွင် ပိုမိုသောပြောင်းလဲမှုများကို ယူဆောင်လာနိုင်သည်။ ၎င်းသည် တဖြည်းဖြည်းတိုးတက်ပြောင်းလဲလာခြင်းမဟုတ်ဘဲ အခြေခံအားဖြင့် ပြန်လည်ပုံဖော်ခြင်းဖြစ်သည်။ တံခါးဝတွင်ရပ်နေခြင်းဖြင့် ကျွန်ုပ်တို့သည် လုံးဝအသစ်သော ထရန်စဖော်မာကမ္ဘာကို ပုံသွင်းနေပြီဖြစ်သည်။