Микросетьде күн энергиясынын фотоэлектрлук системасын, аккумулятордук сактоо жана таратуу трансформаторлорун кандай бириктирүү керек

Микросеть көпчүлүк учурда анын булагы — PV массивдери жана аккумулятордун стеллаждары менен сүрөттөлөт, бирок ошол булактардын чыныгысында бирге жакшы иштешин камсыз кылуучу жабдуу ортосунда турат: трансформатор . Торго кошулган режимде ал күчтүн каналы болуп саналат. Островдук режимде ал бүткүл системанын кернеэ жана жыштыкка негизделген эталону болуп калат. Демек, PV–PCS–трансформатор–жүктөм мамилесин туура түзүү — бул сатып алуу боюнча чакан деталь эмес; бул микросеттин туруктуу, эффективдүү жана узак мөөрнөлүү болушун чечүүчү архитектуралык чечим.

Электр тизмеги: PV, PCS, трансформатор, жүктөм

Типтагы AC-туташтырылган микросаясатта ачык тартип сакталат. Фотоэлектралдык (PV) чыгыштар туруктуу токту (DC) күч өзгөртүүчү системасына (PCS) берет, ал инверторду жана орто күчтүү дизайндарда көтөрүүчү трансформаторду камтыйт. PCS чыгышы орто күчтүүгө көтөрүлөт, жыйналат жана жүктөм тарапта таратуу трансформаторлору аркылуу пайдалануу деңгээлине түшүрүлөт. Аккумулятордун сактагычы бидирекциондук PCS аркылуу ошол эле AC шинасына туташтырылат, бул заряддоо жана разряддоо күчүн эки багытта да өткөрүүгө мүмкүндүк берет.

Трансформатордун ролу жайгашуу жерине жараша өзгөрөт. Кернеүдү жогорулатуучу трансформаторлор генерация тараптагы трансформаторлор негизинен энергия өндүрүүчү колдонулуштарга кызмат кылат, инвертор деңгээлиндеги күчтү (480–600 В) жыйнап, таратуу жана өткөрүү үчүн 10 кВ, 34,5 кВ же андан жогору деңгээлге көтөрөт. Бөлүштүргүч трансформаторлор жүктөм тараптагы трансформаторлор карама-каршы функцияны аткарат, орто күчтүүгө түшүрүп, пайдалануу деңгээлине жеткирет. Микросаясатта эки функция бирге болушу керек, жана көпчүлүк учурда PV экспорттогондо же аккумулятор заряддалганда күч агымы *эки* багытта да өтүшү үчүн ошол эле трансформатор колдонулат.

Инвертордун чыгышына каршы трансформатордын өлчөмүн тандоо

Трансформатордун кубаттуулугу инвертордун паспорттук маалыматындагы кубаттуулугу менен 1:1 дал келбейт. Салондогу практика инвертордун AC номиналдык чыгышына жакында 1,10–1,25 коэффициенти менен үстүнөн өлчөмдөөнү колдонот; бул коэффициент айланадагы температура жана бийиктикке ылайык түзөтүлөт. Логика түшүнүктүү: инверторлор кыска убакытка көбөйтүлгөн жүктөмгө чыдай алат, гармоникалык токтар жылуулук жүктөмүн көбөйтөт, ал эми трансформатор изоляцияланган режимде реактивдүү кубатты ташып, толуктап калбайт.

Айрыкча, трансформатордун номинал kVA кубаттуулугу инверторлордун жалпы номиналдык чыгышына барабар же андан чоң болушу керек — бул координатталган коргоо жана кернеңди реттөө үчүн негизги талап. 1 МВттук ФЭ блогу үчүн 1250 kVAттук көтөрүүчү трансформатор кеңири колдонулат; баалуулугун төмөндөтүү үчүн трансформаторду кичине өлчөмдөө көпчүлүк учурда ФЭ жана аккумулятордун бирге чыгышы учурунда так ошол жерде жылуулук тоскоолдугун түзөт.

Гармоникалар, тескери кубат агымы жана жылуулук түзүлүшү

PV инвертерлери жана аккумулятор PCS бирдиктери сызыктуу эмес булактар. Алардын көпчүлүгү бирдей трансформатордо иштегенде, гармоникалык токтар бири-бирине кошулуп, орамдарда жана өзөктөрдө жыштыкка байланыштуу кошумча жоготууларга алып келет. Бул маселе тескери электр агымы : PV тармакка кирүү деңгээли жогорулап барган сайын, трансформатор сааттар бою токту торго же жалпы бириктирүү чекитине кайра берип турат; бул шартта конвенциялык тармак трансформаторлору оптималдуу иштеген эмес.

Тажрибелик жана модельдөө иштери жылуулук натыйжаларын көрсөтөт. Толук жүктөмдө кайра ток агымы менен гармоникалык бузулуш бирге болгондо, трансформатордун иштөө мөөртү жакында 8.3%, ал эми жылуулук чоңдугу изоляциянын жашыруу процессин тездетип, жылуулук чоңдугунын жайгашуу жайы өзгөрөт. Импорт жана экспорт арасында жыш алмашып турган микросеттерде, циклдүү иштөө орточо жүктөмгө караганда маанилүүрөк: жылуулук жашыруу пик температура жана цикл санына негизделет, бирдиктүү күндүк орточо жүктөмгө эмес.

Микросетка үчүн белгиленген трансформаторлор K-фактору же гармоникаларга чыдамдуу конструкциялар, жетиштүү суутуруу жана термалдык циклдерге кайра-кайра туура келүүчү изоляциялык системаларды талап кылат — бул жөнөкөй тармага багытталган трансформатор эмес, анда жөнөкөй kVA белгиси жогорураак.

Тармакка кошулган жана аралдаштырылган: Бир рамада эки ар кандай машина

Тармакка кошулган режимде электр тармагы кернеэ жана жыштыкты белгилейт; трансформатор негизинен кубатты өткөрөт жана гальваникалык изоляцияны камсыз кылат. Жалпы байланыш чекити ачылган мезгилде динамика өзгөрөт. Трансформатор BESS жана PV инверторлору менен бирге иштеп, кернеэ жана жыштыкты тургузуп , магниттешүүнүн чабыттуу кирүүсүн сиңирүү жана баштапкы тармак тарабынан буркунган мотордун башталуу токторунун аркылуу өтүүгө чыдамдуу болушу мүмкүн.

Жерге туташтыруу — эң көп кездешүүчү унутулган айырмачылык. Микросетка аралдаштырылганда, тармактын нейтралдык жерге туташтыруу референсиси жоголот. Жерге туташтыруу без жерге трансформатор , бир фазалык-жерге токтун түшүшүнүн төмөн каршылыктуу кайтаруу жолу жок; коргоо токтун түшүшүн көрбөшү мүмкүн, жана үстүнкү кернеу изоляцияга таасир этет. Каршылыкты тандоо дагы ошончолук маанилүү: төмөн каршылыктуу трансформатор кернеу регуляциясын татаалаштырат, бирок токтун түшүшүн көтөрөт, бул ар бир төмөнкү сатыдагы автоматтык ток кескичи жана коммутациялык жабдуулардын чегин кайрадан текшерүүгө түртөт. Ошентип, микросеть трансформатору эки иштөө реальдуулугуна каршы белгиленет — нормалдуу торго кошулган жүктөм жана аралдашкан токтун түшүшүн/кернеун колдоп турган режим — бир гана режимге эмес.

Интерфейстерди жана жообуздулук чегин пландаштыруу

Жообуздулук чеги аныкталбаганда техникалык интеграция коммерциялык жактан иштебейт. жалпы байланыш чеги (PCC) бул табигый физикалык жана келишимдик бөлүнүш: тармактын таратуу оператору PCCге чейинки торду башкарат, ал эми микротордун оператору анын артындагы баардыгын башкарат. Бирок практикада бириктирүү сызыгынын, өсүрүлгөн станциянын жана таратуу активдеринин өзгөнчөлүгү көп учурда ачык эмес, микротордун себебинен тордун күчөтүлүшү үчүн инвестициялык жоопкерчилик көп учурда талаштуу болот.

Иштеп турган интерфейс планы төрт нерсени так белгилейт: жабдуулардын өзгөнчөлүгү (трансформаторду, коммутациялык жабдууларды жана коргоо реле-лерин ким өзгөнчөлөйт), тактоо укугу (PCCде коргоо жана башкаруу параметрлерин ким тактайт), сыноо жоопкерчилиги (ким островдошуу аныкталуусун жана жерге түшүрүүнүн иштешине сынама берет), жана маалымат жана башкаруу чеги (микросетка контроллеринин буйругу менен коммуналдык компаниянын сактап калганы). Физикалык чек араларды таза белгилеген жабдуулар — бөлүктөрдөн турган ток кескичтери, айрым жерге түшүрүлгөн трансформатордун бөлмөлөрү жана аныкталган коргоо интерфейстерине ээ болгон трансформатордун комплекттери — ишке киргизүү жана аралдаштыруу сыноолорунда пайда болгон кедергилерди азайтат.

Жабдууларды тандоо интеграция стратегиясына айланган жер

Жогоруда келтирилген техникалык талаптар бир нече жабдууларды тандоого жетет. Фотоэлектралык токтун көтөрүлүш трансформаторлору жана компакттук электр станциялары гармоникаларга чыдамдуулук, тескери токтун термалдык чеги жана К-факторго негизделген долбоорлоо талап кылат. Бөлүштүргүч трансформаторлор жүктөм тарабындагылар аралдаштыруу шарттарында кыска токтун деңгээлине ылайык импеданстар жана жерге түшүрүлүш конфигурацияларын талап кылат. Switchgear коммуналдык компаниянын жана аралдаштыруу генерациясынын эки булагы боюнча коргоону координациялоо талап кылат — ар бир режим өзгөрүшүнөн кийин кайрадан баалоо талап кылбайт.

Бул функцияларды жеке компоненттер катары сатып алуу ордуна, аларды инженердик пакеттерге бириктирүү — техникалык талаптардан иштеп чыгып, микросетьди түзүүгө керектелген убакытты кыскартат; бул микросеть туруктуу изоляцияланып, кайрадан туташа алат. Трансформатор микросетте эң көрүнүп турган актив эмес, бирок PV, аккумуляторлор жана жүктөмдөр системалык же бөлүктөрдүн жыйындысы катары иштей билемишин ыңгылай таандашып турган биринчи компонент.

Колдонуу сценарийлары

Жи frequently берилген суроолор

PV инверторунун чыгышын трансформаторго ылайыкташтырууда кандай үстүндөн өлчөө фактору колдонулушу керек?

Иштетүүдөгү практика инвертордун AC номиналдык чыгышына 1,10–1,25 диапазонундагы үстүндөн өлчөө факторун, айланадагы температура жана бийиктик боюнча түзөтүлгөн, колдонууну көрсөтөт. Бул кыска убакытка созулган инвертордун жүктөмүнүн ашырылып кетиши, гармоникалык жылуулуктун түшүрүшү жана аралда иштеген режимдеги реактивдүү күч талаптарын эске алат.

PV жана аккумулятор инверторлорунун гармоникалары трансформатордун иштешүү мөөртүнө кантип таасир этет?

Сызыктуу эмес булактардан келген гармоникалык токтормор трансформаторго кошулуп, орамдарда жана өзөктөрдө жыштыкка байланыштуу кошумча жоготууларды пайда кылат. Толук жүктөмдөгү тескери күч агымы менен гармоникалык бузулуштун бирге болушу трансформатордун иштешүү мөөртүн 8,3% чамасында кыскартат. Микросетьдер үчүн K-фактор же гармоникаларга төөрөмдүү конструкциялар милдеттүү.

Торго кошулган жана аралда иштеген трансформатордун иштешүүсүнүн негизги айырмачылыгы эмнеде?

Торгогу туташтыруу режимиште электр тармагы кернеэ жана жыштыкты орнотот, ал эми трансформатор энергияны өткөрүп, изоляцияны камсыз кылат. Аралдагы режимиште трансформатор BESS жана PV инверторлору менен бирге иштеп, кернеэ жана жыштыкты турукташтырууга, магниттешүү токун сиңирүүгө жана негизги электр тармагы тарабынан мурункуда берилген мотордун ишке кирүү токун төзүүгө тийиш.

Неге аралдагы микросаяка үчүн токтун жергө тушуу трансформатору керек?

Микросаяка аралга айланганда электр тармагынын нейтралдык жергө тушуу референсиси жоголот. Токтун жергө тушуу трансформаторусуз бир фазалуу жергө тушуу авариясында төмөн каршылыктуу кайтаруу жолу жок; коргоо түзүлүшү аварияны таба албайт, жана кернеэдин көтөрүлүшү бүткүл системанын изоляциясына таасир этет.

Микросаяканын оператору менен электр тармагынын ортосундагы жоопкерчилик чегине кандай аныктап берүү керек?

Жалпы байланыш пункту (PCC) табигый бөлүү катары кызмат кылат. Иш жүзүндө колдонулуучу план ачык-айкын түрдө жабдуулардын ээлигин, коргоону орнотуу бийлигин, аралдарды аныктоо жана жерге кошуу үчүн сыноо жоопкерчилигин жана микрочатактын контроллери менен коммуналдык кызматтын ортосундагы маалыматтарды / контролдоо чектерин бөлүштүрөт.

123