เหตุใดสถานีไฟฟ้าย่อยแบบกล่องจึงเหมาะสำหรับโครงการไมโครกริด

โครงสร้างและการผสานรวม

รูปแบบการออกแบบ

สถานีไฟฟ้าย่อยแบบกล่องประกอบด้วยแผงรับไฟฟ้าแรงสูงกลาง หม้อแปลงไฟฟ้าแบบเพิ่มหรือลดแรงดัน แผงจ่ายไฟฟ้าแรงต่ำ อุปกรณ์ป้องกัน และอุปกรณ์วัดค่าทั้งหมดอยู่ภายในตู้เหล็กหนึ่งตู้

การออกแบบแบบยุโรปจัดให้มีช่องสำหรับส่วนแรงสูง หม้อแปลงไฟฟ้า และส่วนแรงต่ำแยกจากกันภายในตัวเรือนเดียวกัน ในขณะที่การออกแบบแบบอเมริกันจัดวางส่วนประกอบแรงสูงให้จมอยู่ภายในถังหม้อแปลงไฟฟ้า ทำให้โครงสร้างโดยรวมเรียบง่ายขึ้น

ทั้งสองแนวทางนี้ช่วยกำจัดความจำเป็นในการสร้างห้องควบคุมแยกต่างหาก รวมทั้งการประกอบอุปกรณ์แต่ละชิ้นที่ไซต์งาน

ข้อได้เปรียบเหนือสถานีไฟฟ้าย่อยแบบก่อสร้างแบบดั้งเดิม

การก่อสร้างและต้นทุน

สถานีไฟฟ้าย่อยแบบดั้งเดิมจำเป็นต้องเทฐานรากที่ไซต์งานก่อน จากนั้นจึงติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้าและอุปกรณ์สวิตช์เกียร์ตามลำดับ ซึ่งโดยทั่วไปใช้ระยะเวลาในการก่อสร้างสองถึงสามเดือน

สถานีไฟฟ้าย่อยแบบกล่องสำเร็จรูปถูกประกอบและทดสอบตามมาตรฐานในโรงงาน งานที่ต้องทำในสถานที่จึงจำกัดเพียงการยึดฐานให้มั่นคงและการต่อสายเคเบิล ซึ่งช่วยลดระยะเวลาการติดตั้งและนำเข้าสู่การใช้งานจริงเหลือเพียงสามถึงเจ็ดวัน และลดต้นทุนการก่อสร้างโดยรวมลงประมาณร้อยละ 18 ถึง 25

ประสิทธิภาพการใช้พื้นที่

สถานีไฟฟ้าย่อยแบบดั้งเดิมใช้พื้นที่บนพื้นดินมากกว่าหน่วยแบบโมดูลาร์สามถึงห้าเท่า ในขณะที่การออกแบบแบบกล่องสามารถลดพื้นที่ใช้สอยได้ร้อยละ 20 ถึง 30

การติดตั้งภายนอกอาคารและข้อพิจารณาเกี่ยวกับสถานที่

ระดับการป้องกัน

สถานีไฟฟ้าย่อยแบบกล่องออกแบบมาเพื่อวางไว้ภายนอกอาคารโดยตรง โดยเปลือกหุ้มมาตรฐานมักให้ระดับการป้องกัน IP54 ทั้งนี้สามารถเลือกระดับ IP65 ได้สำหรับสถานที่ที่มีละอองเกลือจากทะเล มีอุณหภูมิต่ำจัด หรือมีฝุ่นมาก

เนื่องจากเปลือกหุ้มถูกปิดผนึกและทดสอบล่วงหน้าในโรงงาน งานที่ต้องทำในสถานที่จึงจำกัดเพียงการเตรียมฐานให้เรียบเสมอกับพื้นดินและการต่อปลายสายเคเบิล — ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญในพื้นที่ที่ขาดแรงงานที่มีทักษะหรืออุปกรณ์ก่อสร้างขนาดใหญ่

การประยุกต์ใช้ในโครงการไมโครกริด

ไมโครกริดพลังงานแสงอาทิตย์

ในไมโครกริดพลังงานแสงอาทิตย์ สถานีแปลงไฟฟ้าแบบกล่องที่เพิ่มแรงดันไฟฟ้าจะเปลี่ยนแรงดันต่ำจากอินเวอร์เตอร์ (โดยทั่วไปคือ 0.8 กิโลโวลต์) ให้เป็น 10 หรือ 35 กิโลโวลต์ เพื่อเชื่อมต่อกับระบบส่งไฟฟ้าหรือจ่ายไฟฟ้าภายในพื้นที่

ระบบเก็บพลังงานแบตเตอรี่

ในระบบเก็บพลังงานแบตเตอรี่ หน่วยรวมแบบกล่องที่ประกอบด้วยระบบแปลงกำลังไฟฟ้า (PCS) และหม้อแปลงไฟฟ้าแบบเพิ่มแรงดันไว้ในตู้เดียวกัน จะช่วยผสานการทำงานระหว่างด้านกระแสตรงจากแบตเตอรี่กับเครือข่ายกระแสสลับได้อย่างเรียบง่าย

ไมโครกริดอุตสาหกรรมแบบระยะไกล

สำหรับไมโครกริดอุตสาหกรรมแบบระยะไกล เช่น แหล่งทำเหมือง สถานีผลิตและขนส่งน้ำมันกับก๊าซ หรือสถานที่ตั้งบนเกาะที่แยกขาดจากโครงข่ายหลัก สถานีแปลงไฟฟ้าแบบกล่องสามารถรองรับการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ ระบบเก็บพลังงาน และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล ภายใต้การจัดวางอย่างสอดประสาน โดยไม่จำเป็นต้องก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานถาวร

พารามิเตอร์ในการเลือกใช้งาน

ความจุและความแรงดัน

การเลือกขนาดกำลังของสถานีแปลงไฟฟ้าจะพิจารณาจากรวมภาระโหลดของไมโครกริดทั้งระบบ และจากค่ากำลังสูงสุดของหม้อแปลงแต่ละตัว โดยทั่วไปแล้วหน่วยพลังงานแสงอาทิตย์แบบกระจายมีขนาดตั้งแต่ 1,250 กิโลโวลต์-แอมแปร์ ถึง 3,150 กิโลโวลต์-แอมแปร์ ส่วนการออกแบบที่ผสานกับระบบเก็บพลังงานอาจมีขนาดสูงกว่านั้น

ระดับแรงดันไฟฟ้าถูกกำหนดโดยจุดที่เชื่อมต่อกับระบบ—คือ 10 กิโลโวลต์ หรือ 35 กิโลโวลต์ ที่ด้านแรงดันปานกลาง โดยแรงดันต่ำที่ป้อนเข้าจะสอดคล้องกับเอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์หรือหน่วยควบคุมพลังงาน (PCS)

โครงสร้างห่อหุ้มและการจัดวางองค์ประกอบ

ระดับการป้องกันโครงสร้างห่อหุ้มควรระบุไว้ที่ IP54 เป็นค่าพื้นฐาน และยกระดับเป็น IP65 ในกรณีที่มีละอองเกลือ ทรายพัดแรง หรือความต่างของอุณหภูมิรุนแรง

การจัดวางองค์ประกอบภายในควรระบุให้ชัดเจนว่าอุปกรณ์นั้นใช้เฉพาะสำหรับการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าจากแผงโซลาร์เซลล์ (PV step-up) เท่านั้น หรือรวมระบบจัดเก็บพลังงานพร้อมหน่วยควบคุมพลังงาน (PCS) หรือเป็นหน่วยจ่ายไฟทั่วไปที่มีสายส่งออกและระบบชดเชยกำลังปฏิกิริยา

ช่วงผลิตภัณฑ์ของ Jiangsu Unita

ช่วงผลิตภัณฑ์ของ Jiangsu Unita สอดคล้องกับข้อกำหนดในการเลือกใช้งานเหล่านี้ ได้แก่ สถานีไฟฟ้าย่อยแบบกล่องสำเร็จรูป หม้อแปลงกล่องเพิ่มแรงดันสำหรับ PV ที่มีโครงสร้างห่อหุ้มแบบปิดสนิทตามมาตรฐาน IP54 และมีกำลังไฟฟ้าตั้งแต่ 1,250 กิโลโวลต์-แอมแปร์ ถึง 3,150 กิโลโวลต์-แอมแปร์ รวมทั้งหน่วยรวมหม้อแปลง–PCS ซึ่งผสานฟังก์ชันการแปลงพลังงานและการเพิ่มแรงดันไว้ในโครงสร้างห่อหุ้มเดียวกันที่สามารถขนส่งได้

สถานการณ์การใช้งาน

คำถามที่พบบ่อย

คำถามข้อที่ 1: สถานีไฟฟ้าย่อยแบบกล่องคืออะไร

สถานีไฟฟ้าย่อยแบบกล่อง หรือที่เรียกกันอีกอย่างว่าสถานีไฟฟ้าย่อยแบบพร้อมติดตั้งล่วงหน้า คือระบบที่รวมอุปกรณ์สวิตช์เกียร์แรงสูง เครื่องแปลงไฟฟ้าสำหรับจ่ายไฟ และอุปกรณ์จ่ายไฟแรงต่ำไว้ภายในตู้เดียวกัน ซึ่งประกอบขึ้นในโรงงาน

คำถามข้อที่ 2: ความแตกต่างระหว่างแบบยุโรปกับแบบอเมริกาคืออะไร

แบบยุโรปจัดแบ่งพื้นที่แยกกันภายในตัวเรือนเดียวกันสำหรับส่วนแรงสูง ส่วนเครื่องแปลงไฟฟ้า และส่วนแรงต่ำ ในขณะที่แบบอเมริกาจะจุ่มส่วนประกอบแรงสูงลงในถังของเครื่องแปลงไฟฟ้า เพื่อให้มีขนาดกะทัดรัดมากยิ่งขึ้น

คำถามที่ 3: การติดตั้งใช้เวลานานเท่าใด

การติดตั้งและตรวจรับรองระบบในสถานที่จริงมักใช้เวลาสามถึงเจ็ดวัน เมื่อเทียบกับสถานีไฟฟ้าย่อยแบบก่อสร้างด้วยงานโยธาแบบดั้งเดิมซึ่งใช้เวลาสองถึงสามเดือน ทำให้ลดต้นทุนโดยประมาณ 18% ถึง 25%

คำถามข้อที่ 4: มีระดับการป้องกันแบบใดบ้าง

ตู้มาตรฐานให้การป้องกันระดับ IP54 สำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น บริเวณชายฝั่งที่มีละอองเกลือ สถานที่ที่มีอุณหภูมิต่ำมาก หรือพื้นที่ที่มีฝุ่นมาก จะสามารถเลือกใช้ตู้ที่ให้การป้องกันระดับ IP65 ได้

คำถามข้อ 5: หน่วยรวม PCS กับหม้อแปลงคืออะไร

หน่วยรวม PCS กับหม้อแปลงคือระบบที่ผสานระบบแปลงพลังงาน (PCS) กับหม้อแปลงเพิ่มแรงดันไว้ในตู้เดียวกัน ซึ่งช่วยทำให้การเชื่อมต่อระหว่างแบตเตอรี่เก็บพลังงานแบบกระแสตรง (DC) กับเครือข่ายไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) ในแอปพลิเคชันไมโครกริดมีความเรียบง่ายยิ่งขึ้น

123