Како интегрисати соларне фотоелектричке уређаје, трансформаторе за складиштење и дистрибуцију батерија у микромрежу

Микромрежа се често описује по својим изворимаПВ матрице и реквизи батеријаали опрема која одређује да ли се ти извори заправо добро понашају заједно налази се у средини: трансформатор - Да ли је то истина? У режиму везаног за мрежу, то је канал за напајање. У изолатираном режиму, постаје део напона и фреквенције референце за цели систем. Добивање правог односа ПВПЦСтрансформатораобреме није детал набавке; архитектонска одлука одлучује да ли је микромрежа стабилна, ефикасна и дуготрајна.

Електрични ланац: ПВ, ПЦС, трансформатор, оптерећење

Типична микромрежа повезана са АЦ-ом следи јасан секвенца. ФВ низа подједнаког струје у систем конверзије снаге (ПЦС), који укључује инвертор и, у средњоштом напону, трансформатор за повећање напона. Излаз ПЦС-а се повећава на средњи напон, прикупља се, а затим се смањује на страни оптерећења кроз дистрибутивне трансформаторе. За складиштење батерије се повезује преко двонасочног ПЦС-а са истом АЦ аутобусом, омогућавајући пуњење и пуњење енергије у оба правца.

Улога трансформатора се разликује по локацији. Преобраћачи за повећање на страни генерације углавном служе апликацијама за производњу енергије, узимајући напоне на нивоу инвертора (480600 В) до 10 кВ, 34,5 кВ или више за прикупљање и пренос. Трансформатори за дистрибуцију на страни оптерећења извршавају обрну функцију, пасећи средњи напон до нивоа коришћења. У микромрежи, обе функције морају да когзистирају, а често исти трансформатор мора да подржава ток енергије у оба правца у зависности од тога да ли ПВ изводи или батерија пуни.

Размер трансформатора према излазу инвертера

Капацитет трансформатора не би требало да се третира као једноставна 1:1 копија табеле за преображак. Индустријска пракса примењује фактор превелике величине од приближно 1.10 до 1.25 на номиналном напону променљивог струја инвертора, прилагођеном за температуру околине и висину. Логика је једноставна: инвертори могу кратко преоптерећивати, хармоничне струје додају грејање, а трансформатор мора носити реактивну снагу у изолационом режиму без засићења.

У исто време, номинална кВА трансформатора мора бити једнако или веће од уколико је потребно, уколико је могуће, за да се обезбеди да се у овом случају не може користити и да се не користи, треба да се примењује и да се примењује. За 1 МВт фотоелектрични блок, 1250 кВА стап-ап трансформатор је уобичајен избор; подразмереност за штедњу трошкова често ствара топлотне густоће управо када се фотоелектрички и пуњење батерије поклапају.

Хармонике, обрнути ток енергије и топлотни стрес

ФВ инвертори и батеријске ПЦС јединице су нелинеарни извори. Када многи од њих раде на истом трансформатору, хармоничне струје се преклапају и производе додатне губитке зависне од фреквенције у намотама и сржцима. Проблем се погоршава обрнути ток снаге : како се ПВ проналазак повећава, трансформатор може провести сатима извозу енергије назад у мрежу или тачку заједничког спајања, услов за који конвенционални дистрибутивни трансформатори нису били оптимизовани.

Експериментални и моделирани рад показују топлотну последицу. Под пуним оптерећењем реверзни проток снаге у комбинацији са хармонијским искривљењем, очекивани животни век трансформатора може се смањити за отприлике 8.3%, и гореће тачке мигрирају на начин који убрзава старење изолације. У микромерећима које често мењају између увоза и извоза, циклична дужност је важнија од просечног оптерећења: топлотно старење акумулише се на врхунској температури и броју циклуса, а не на гладном дневном просеку.

Трансформатори који су специфични за микромрежу морају да имају К-фактор или конструкције које толерантно реагују на хармонију, адекватне хлађење и изолационе системе који су прилагођени за понављање топлотних циклуса, а не само стандардну дистрибутивну јединицу са већим кВА ознаком

Решетка-врзана против острвске: Две различите машине у једном оквиру

У операцији повезаној са мрежом, комунална компанија успоставља напон и фреквенцију; трансформатор углавном преноси енергију и обезбеђује галваничку изолацију. У тренутку када се отвори тачка заједничког спајања, динамика се мења. Трансформатор може бити потребан за рад са БЕСС и ФВ инверторима да би напон и фреквенција закотвења , апсорбују магнетизирајући удар и пролазе кроз струје за покретање мотора које је главна мрежа раније снабдевала.

Земљање је најчешће занемарена разлика. Када су микромерења острва, комуналне нутралне референце за заземљавање нестају. Без трансформатор за заземљавање , једнофазни греш на земљу нема путовање повратка ниске импеданце; заштита можда не види греш, а пренапорна може да подстакне изолацију. Избор импедансе је једнако последичан: трансформатор са ниском импедансом затеже регулисање напона, али повећава струју грешке, приморавајући сваки доње поток прекидач и разметну опрему да се поново прегледа. Преобраћач микромреже се стога мора спецификовати према две оперативне стварностинормално оптерећење везано за мрежу и изолациони подстицај грешке/напетостиуместо једне.

Интерфејс планирања и границе одговорности

Техничка интеграција не успева комерцијално када су границе одговорности двосмислене. У точка заједничког спајања (ПЦЦ) је природна физичка и уговорна раздвојеност: оператер дистрибутивног система управља мрежом до ПЦЦ, а оператор микромере управља свема иза њега. Међутим, у пракси, власништво над линијом за међусобно повезивање, станицом за повећање и дистрибуционим средствима често није јасно, а инвестициона одговорност за појачање мреже изазвана микромрежом често је оспорена.

Радиви интерфејс план изричито додељује четири ствари: власништво опреме (ко поседује трансформатор, прекидач и заштитне релеје), орган за постављање (ко је конфигурирао заштиту и контролу на ПЦЦ-у), одговорност за тестирање (које обавезује детекцију острва и обављање заземљавања), и границе података и контроле (што микроресетни контролер може да командује у односу на оно што утилизација задржава). Опрема која подржава јасну физичку демаркацијукомпартиментализована превртна опрема, специјални превртачи за заземљавање и пакети трансформатора са дефинисаним заштитним интерфејсимаснижава тријање које би се иначе појављивало током тестова пуштања у рад и

Где избор опреме постаје стратегија интеграције

Горњи технички захтеви се конвергирају на мали скуп одлука о опреми. ПВ трансформатори за повећање брзине и компактне подстанције потребна је хармоничка толеранција, топлотне маржине за реверсну снагу и дизајн информисан о K фактору. Трансформатори за дистрибуцију на страни оптерећења потребно импеданце и заземљавање конфигурације компатибилне са острвским нивоима грешке. Превратни уређаји мора координисати заштиту између два режима изворауплика и острвске генерацијебез потребе за поновном оценом након сваке промене режима.

Интегрирање ових функција у инжењерске пакете, уместо да их набаве као независне компоненте, скраћује пут од спецификације до микромреже која заправо може да се изолова и повеже поуздано. Трансформатор није највидљивија средства у микромрежи, али је то једна компонента чије спецификације тихо управљају да ли фотоелектричка енергија, складиштење и оптерећења раде као систем или као колекција делова.

Сценарија примене

Често постављана питања

Који фактор за повећање величине треба применити када се трансформатор уједначава са излазом фотоелектричког инвертора?

Индустријска пракса препоручује фактор превелике величине од 1,10 до 1,25 на номиналном излазу ВЦ инвертора, прилагођен температури окружења и висини. Ово је одговорно за кратке преоптерећења инвертора, хармонично грејање и захтев за реактивној снази у изолационом режиму.

Како хармонике из фотоелектричких и батеријских инвертора утичу на трајање трансформатора?

Хармоничне струје из нелинеарних извора се наклађују на трансформатор, стварајући додатне губитке зависне од фреквенције у намотама и сржцима. Под повратним протоком снаге са пуним оптерећењем у комбинацији са хармонијским деформацијама, очекивани животни век трансформатора може се смањити за отприлике 8,3%. К-фактор или дизајне који толеришу хармонију су од суштинског значаја за апликације микромере.

Која је главна разлика између рада трансформатора везаних за мрежу и острва?

У режиму везаном за мрежу, комунал успоставља напон и фреквенцију док трансформатор преноси струју и обезбеђује изолацију. У изолационом режиму, трансформатор мора да ради са БЕСС и ПВ инверторима како би заглавио напон и фреквенцију, апсорбовао магнетизирајући упад и пролазио кроз струје покретања мотора које је раније снабдевала главна мрежа.

Зашто је потребан трансформатор за заземљавање у микромере?

Када су микромерења острва, комуналне нутралне референце за заземљавање нестају. Без трансформатора за заземљавање, једнофазни греш до заземљавања нема путовање повратка ниске импеданце; заштита можда неће открити греш, а пренапорна може изазвати напор изолације широм система.

Како би требало да се дефинишу границе одговорности између оператера микромере и комуналне компаније?

Точка заједничког спајања (ПЦЦ) служи као природно раздвајање. У остварљивом плану се изричито додељују власништво опреме, овлашћење за постављање заштите, одговорност за тестирање за откривање и заземљавање острва и границе података / контроле између контролера микромере и комуналне компаније.

123