Микросеткаға күн энергиясынан жұмыс істейтін фотоэлектрлік қондырғыларды, аккумуляторлық сақтау жүйелерін және тарату трансформаторларын қалай интеграциялауға болады

Микроторапқы әдетте өз көздері арқылы сипатталады — ФЭМ жинақтары мен аккумуляторлық стеллаждар, бірақ осы көздердің шынымен бірге дұрыс жұмыс істеуін қамтамасыз ететін жабдық ортада орналасады: трансформатор . Торапқа қосылған режимде ол қуат каналы болып табылады. Аралдық режимде ол бүкіл жүйе үшін кернеу мен жиілікке сілтеме ретінде қызмет етеді. Сондықтан ФЭМ–ЖҚҚ–трансформатор–жүктеме арасындағы қатынасты дұрыс орнату — бұл тек сатып алу бойынша шағын ерекшелік емес; бұл микроторапқының тұрақтылығын, тиімділігін және ұзақ мерзімді жұмыс істеу қабілетін шешетін архитектуралық шешім.

Электрлік тізбек: ФЭМ, ЖҚҚ, трансформатор, жүктеме

Типтік AC-байланысты микроторапқа таза реттілік сақталады. Фотоэлектрлік модульдер (PV) тізбегі тұрақты токты (DC) қуаттың түрлендіру жүйесіне (PCS) береді, оған инвертор және орта кернеудегі конструкцияларда көтергіш трансформатор кіреді. PCS шығысы орта кернеуге көтеріледі, жиналады да, одан кейін тарату трансформаторлары арқылы жүктеме жағында төмендетіледі. Аккумуляторлық сақтау құрылғысы екі бағытты PCS арқылы осындай AC шинаға қосылады, бұл зарядтау мен разрядтау қуатының екі бағытта да ағуына мүмкіндік береді.

Трансформатордың рөлі орналасуына қарай өзгереді. Кернеуді көтеретін трансформаторлар генерация жағындағы трансформаторлар негізінен энергия өндіретін қолданбалар үшін қолданылады және инвертор деңгейіндегі кернеуді (480–600 В) жинау мен беру үшін 10 кВ, 34,5 кВ немесе одан да жоғары деңгейге көтереді. Таралу трансформаторлары жүктеме жағындағы трансформаторлар кері функцияны орындайды, яғни орта кернеуді пайдалану деңгейіне дейін төмендетеді. Микроторапқада екі функция да бір уақытта болуы керек, сонымен қатар көбінесе бірдей трансформатор PV энергиясын сыртқа шығарған кезде немесе аккумулятор зарядталған кезде қуат ағысын *екі бағытта* да қолдай алуы керек.

Инвертор шығысына қарағанда трансформатордың өлшемін анықтау

Трансформатор қуатын инвертордың техникалық паспорты бойынша қарапайым 1:1 көшірме ретінде қабылдауға болмайды. Саладағы жұмыс тәжірибесі инвертордың айнымалы токпен жұмыс істейтін номиналды шығысына шамамен 1,10–1,25 коэффициентін қолданады; бұл коэффициент ауа температурасы мен теңіз деңгейінен биіктікке қарай түзетіледі. Логика қарапайым: инверторлар қысқа мерзімді асыртық жүктемеге төтеп бере алады, гармоникалық токтар қосымша жылу жүктемесін туғызады, ал трансформатор аралдық режимде реактивті қуатты тасымалдау үшін магниттік қанықуға ұшырамай, оны сақтай алуы керек.

Сол уақытта трансформатордың номиналды кВА-сы барлық оған қосылған инверторлардың жалпы номиналды шығысына тең немесе одан көп болуы керек — бұл ықпалдастырылған қорғану мен кернеу реттеуі үшін негізгі талап. 1 МВт көлемдегі ФЭ блогы үшін 1250 кВА көтергіш трансформатор жиі қолданылады; құнын төмендету мақсатында трансформатордың өлшемін кішірейту көбінесе ФЭ және аккумулятордың бір уақытта разрядталуы кезінде дәл жылулық тосқауылға әкеледі.

Гармоникалар, кері қуат ағыны және жылулық кернеу

ФТ инверторлар мен батареялық ПКС блоктары сызықтық емес көздер болып табылады. Олардың көпшілігі бір трансформаторда жұмыс істегенде, гармоникалық токтар бірін бірімен бірі қосады және орамалар мен өзектерде жиілікке байланысты қосымша шығындарды тудырады. Бұл проблеманың тағы бір себебі кері қуат ағысы : фотоэлектрлік энергияның енуі көтерілген сайын трансформатор электр қуатын желіге немесе ортақ қосылым нүктесіне экспорттау үшін бірнеше сағат жұмсай алады, бұл жағдайға арналған дәстүрлі тарату трансформаторлары оңтайландырылмаған.

Тәжірибелік және модельдеу жұмыстары жылу әсерін көрсетеді. Толық жүктемеде кері қуат ағыны гармониялық бұрмалаумен бірге трансформатордың өмір сүру ұзақтығы шамамен 8.3%, ал ыстық нүктелер оқшаулаудың қартаюын жеделдететін жолдармен көшіп келеді. Импорт пен экспорт арасында жиі ауысатын микрожелілерде циклдік жүктеме орташа жүктемеден маңыздырақ: жылулық қартаю тәуліктік орташа емес, ең жоғары температурада және циклдер санында жиналады.

Микросетка үшін көрсетілген трансформаторларға K-коэффициенті бар немесе гармоникаға төзімді конструкциялар, жеткілікті салқындату және қайталанатын термиялық циклдарға есептелген изоляциялық жүйелер қажет — бұл тек кВА номиналы жоғары болған стандартты тарату трансформаторы емес.

Желіге қосылған және аралдық режімдер: Бір қорапта екі әртүрлі машина

Желіге қосылған режимде электр желісі кернеу мен жиілікті орнатады; трансформатор негізінен қуатты өткізеді және гальваникалық изоляцияны қамтамасыз етеді. Жалпы қосылу нүктесі ашылған сәтте динамика өзгереді. Трансформатор BESS және PV инверторларымен бірге жұмыс істеуі мүмкін, олар: кернеу мен жиілікті тұрақтандырады , магниттеуші токтың қосылуын сіңіреді және негізгі электр желісі бұрын қамтамасыз еткен электр қозғалтқыштарын іске қосу кезіндегі токтарға төзеді.

Топырақтау — ең жиі ұмытылатын айырмашылық. Микросетка аралдық режімге көшкен кезде электр желісінің нейтралды топырақтау сілтемесі жойылады. Топырақтаусыз жерге тұйықтауыш трансформатор , bir fazалық-жерге қосылу ақауының төмен кедергілі қайтару жолы жоқ; қорғаныс ақауды көрмей қалуы мүмкін, ал артық кернеу изоляцияға кернеу түсіруі мүмкін. Кедергіні таңдау да соншалықты маңызды: төмен кедергілі трансформатор кернеуді реттеуді қаталдайды, бірақ ақау тогын көтереді, ол әрбір төменгі деңгейдегі автоматтық өшіргіш пен қосқыш құрылғысының номиналын қайта қарастыруды талап етеді. Сондықтан микросет трансформаторы — бір емес, екі жұмыс жағдайына: қалыпты желіге қосылған жүктеме жағдайына және аралдық режимде ақау/кернеу қолдауына сәйкес белгіленуі керек.

Жоспарлау интерфейстері мен жауапкершілік шекаралары

Жауапкершілік шекаралары белгісіз болған кезде техникалық интеграция коммерциялық тұрғыдан сәтсіз болады. жалпы қосылу нүктесі (PCC) бұл табиғи физикалық және келісімдік бөліну: тарату жүйесінің операторы PCC-ге дейінгі желіні басқарады, ал микрожелінің операторы одан кейінгі барлығын басқарады. Дегенмен, практикада өзара қосылу сызығының, көтергіш станцияның және тарату активтерінің иелігі жиі анық емес, сонымен қатар микрожелінің әсерінен желіні күшейтуге бағытталған инвестициялық жауапкершілік жиі дауға шалдығады.

Жұмыс істейтін интерфейс жоспары төрт нәрсені нақты белгілейді: жабдықтардың иелігі (трансформаторды, қосқыш қондырғыларды және қорғаныс релелерін кім иеленеді), баптауға құқығы (PCC-де қорғаныс пен басқаруды кім баптайды), сынақ жауапкершілігі (көпіршіктеу анықтау мен жерге қосылу сапасын кім қабылдайды), және деректер мен басқару шекаралары (mikroshaqa boshqarushyshy komynday alatynyn qanday mummkindikteri menen qanday mummkindikterdi kommunaldyq qyzmet korsatyp turady). Fizikalyq shetteleu dizaynyna ayqynlyq beretin jabyq otkizgishter, arnalghan tomen jetisilgen toqkyshtyrghyshlar menen toqkyshtyrghysh paketleri—olardyn qorghanysh interfeysleri aniq belgilengen—komissiyalau menen orayda izbe-iz islew testlerinde payda bolatyn qarsylyqty azaytady.

Qurlystyrma tandalysy integratsiya strategiyasy bolyp tabylady

Zhoqta aytulghan texnikalyq talaptar zhogaryda atalghan qurlystyrmalardy tandalu menen baylanysady. Kun ekizgi energetikasy (PV) uchyn koterush toqkyshtyrghyshlary menen shyghysy qysqartyrulghan elektrlik podstantsiyalary garmonikalyq toleryansiya, kerishti qosymsha quaty termalyq shetleri menen K-kofitsientine negizdelgen dizayn kerek etedi. Таралу трансформаторлары zhuktelu zhagynda qurlystyrmalardyng izbe-iz islewdegi qysqartyrulghan zharayatlardagy qysqartyrulghan tok degerlerine uyqynlyq beretin impedans menen tomen jetisilgen konfiguratsiyalary kerek etedi. Ажыратқыштар kommunal qyzmet menen izbe-iz islew rejimindegi generatsiya kozderi boyynsha qorghanyshty koordinatsiyalau kerek, sonday-aq rejim ozygysymanynan keyin qaytadan derevengileu kerek emes.

Бұл функцияларды жеке компоненттер ретінде сатып алуға қарағанда, оларды инженерлік пакеттерге біріктіру — техникалық талаптардан нақты аралдану мен сенімді қайта қосылу мүмкіндігі бар микросетке дейінгі жолды қысартады. Трансформатор микросетте ең көрінетін актив емес, бірақ оның техникалық сипаттамасы фотоэлектрлік (PV), энергия сақтау және жүктемелердің жүйе ретінде немесе бөлек бөлшектер жиынтығы ретінде жұмыс істеуін ыңғайласыз түрде анықтайды.

Қолданылу сценарийлері

Жиі қойылатын сұрақтар

Фотоэлектрлық инвертор шығысына трансформаторды сәйкестендіргенде қандай артық өлшемдеу коэффициенті қолданылуы керек?

Саладағы тәжірибе инвертордың айнымалы токпен бағаланған шығысында 1,10-ден 1,25-ке дейінгі көбейту коэффициентін ұсынады; бұл аймақтың температурасы мен биіктігіне қарай реттеледі. Бұл инвертордың қысқа мерзімді асырмасын, гармоникалық жылу жүктемесін және аралды режимде реактивті қуат талаптарын ескереді.

Фотоэлектрлік және аккумуляторлық инверторлардан пайда болатын гармоникалар трансформатордың қызмет ету мерзіміне қалай әсер етеді?

Сызықты емес көздерден пайда болатын гармоникалық токтар трансформаторға суперимпозицияланады және орамдар мен өзектерде қосымша жиілікке тәуелді жоғалтулар туғызады. Толық жүктемедегі кері қуат ағысы мен гармоникалық бұрмалау қосылған кезде трансформатордың қызмет ету мерзімі шамамен 8,3%-ға қысқарады. Микросетка қолданыстары үшін K-коэффициенті немесе гармоникаға төзімді конструкциялар міндетті.

Желіге қосылған және аралды трансформаторлардың жұмыс істеуі арасындағы негізгі айырмашылық неде?

Torapqa qosylgan rezhimde tor kergis men zhelishtilikti ornaytady, al aiynsha kuch beredi jene izolyatsiya beredi. Aral rezhiminde aiynsha BESS men PV invertorlarymen birge isleyti, kergis men zhelishtilikti ornaytady, magnitlenu tokyny soryp alady, jene asyrylyp ketken tor arqyly berilgen motor baslap iske tusiru tokyny otkizedi.

Nesheli mikrotor aral rezhiminde isleytugyn kozde aiynsha topraktau aiynshasy neshe keremdis?

Mikrotor aral rezhimine kechken kozde torning topraktau norgisi zhoyylady. Aiynsha topraktau aiynshasy bolmasa, bireuizdi toprakka qoshylu avariysy uchin tuman zharalyq orny bolmaydy; korghanysh avariyanyn barligyn aniqta may, jene orta asyrylyp ketken kergis izolyatsiyaga zhyldamdyk beredi.

Mikrotor operatorynyn jene tor kompaniyasynyn zhaupatyndagy zhaupatyn shygeryn qanday belgleu kerek?

Ортақ қосылу нүктесі (PCC) табиғи бөліну ретінде қызмет етеді. Жұмыс істейтін жоспарда микро тораптың басқарушысы мен қуат беруші арасындағы жабдық иелігі, қорғаныс орнатуға жауаптылығы, аралдану анықтау мен жерге қосуды сынауға жауаптылығы, сондай-ақ деректер/басқару шекаралары нақты белгіленеді.

123