SST Teknologio: Plena-Scenara Analizo en Energioproduktado Transdonado Distribuado kaj Konsumado

I. Studia Fono

Bezonoj de la Transformo de la Elektreca Sistemo

Ŝanĝoj en la strukturo de energio metas pli altajn bezonojn al la elektrecsistemaĵoj. Tradiciaj elektrecaj sistemoj transiras al nova generacio de elektrecsistemaĵoj, kun la kernaj diferencoj inter ili priskribitaj kiel sekvas:

Ⅱ. Kernaĵoj de Aplikscenaroj por Solidaj Ŝtataj Transformiloj (SST)

Sub la fono de novaj energisistemoj, aktiva subteno, regulado de retegaj ligoj, fleksibla interligo, kaj interago inter provizado kaj demando estas klavaj postuloj por spacetempa energiakomplementeco. SST-j penetradas ĉiujn stadiojn — generadon, transdonadon, distribuadon, kaj konsumadon — kun specifaj aplikoj jene:

• Generada Flanko:Rekte konektitaj retegaj konvertiloj, retegformigaj aparatoj, meza-voltaĝaj DC-transformiloj por integri vintrojan, sunan, kaj akumuladon.

• Transdonada Flanko:Meza- kaj alta-voltaĝaj DC-distribuaj transformiloj, fleksiblaj DC-interligaj aparatoj.

• Distribua Flanko:Meza- kaj malalta-voltaĝaj fleksiblaj interligaj unuoj, fleksiblaj distribuaj elektronikaj transformiloj (PET), DC-transformiloj por elektrigitaj transportiloj.

• Konsuma Flanko:DC-energioprovizoj por hidrogena/aluminia produkto, rekta konektita ŝarĝosistemoj, rekta konektita datencentra energioprovizo.

(1) Trajna Tractiono — 25kV Tractiona PETT

Konvertilsistemoj bazitaj sur SST-j estas kernaj aparatoj por konstruado de la sekva generacio de energisistemoj.

Klavaj Teknikaj Perbruo:

• Alta izolado alta-frekvanta topologio-konverto kaj alta-potenco alta-frekvanta transformila teknologioj

• Alta voltaĝo (AC25kV rekta konekto) kaj alta izolada teknologio sub kompakta dizajno (voltaĝresisto: 85kV/1min)

• Adapto al forta impakt- kaj vibraciaj medioj, efika fazŝanĝa refreŝigo

• Alta-frekvanta, altaefika konverto-topologioj kaj driv-teknikoj, alta-frekvanta modulregulado kun glata ŝaltado

Aplikaj Rezultoj:

• Instalita kaj testita sur 140 km/h EMU en 2020, eldonante DC1800V

• Nombrata efikeco de 96,7% (2% pli alta ol ekzistantaj sistemoj), 20%-a pligrandigo de potenca denseco

• Plena regado de la retega flanko ebligas aktivan filtradon, neaktivan potencon, nulan magnetigan inrushan kuranton kaj nenian standbyperton

• Unua en la mondo 25kV-SST-produkto atinginta veturigitan dinamikan testadon

(2) Urbana Trajnaj Energioprovizo — Multeporta Energirotero por Metrosistemoj

Kerna Dizajno:
Kvarporte izolita strukturo subtenanta tractionan energion, helpan energion, akumuladon, kaj PV-integron.

Klavaj Teknikoj:

• Du-nivela tutpontaa LLC-cirkvittopologio bazita sur IGBT-oj

• SiC-bazita DAB-cirkvittopologio kun serio-paralela DC-konfiguro

• Mola ŝaltado por potenceparatoj ( branĉefikeco ≥98,5%)

• Komuna 12-pulstransformilo konektita al AC-reto, eliminante cirkuladantajn kurantojn kiam paralelita kun diodaj rektiloj

Aplikaj Avantaĝoj:

• Eliminas vastajn liniafrekvantajn regenerativajn transformilojn; 26%-a plimalgranda areo, reduktante instaladan spacon kaj konstruktajn kostojn

• Neniu transformila senlasta perdo, ebligante remetadon de ekzistantaj linioj

• Integras rektiladon, energian retrofodon, neaktivpotenckompensadon, kaj harmonian filtradon por preciza multeporta fluokontrolado

(3) Ŝarĝado & Baterieskeĥo — 10kV Rekte Konektita SST por EV-Ŝarĝado

Sistemanordigo:

• 10kV mez-voltaga rekta konekto, 1MVA kapacito: 1 rekta-ŝarĝa modulo + 2 komunbus-retaj modulaj

• Konfigurita kun 300kW ultrarapidŝarĝado kaj ses 120kW rapidŝarĝiloj; kompatibla kun PV-akumulado kaj mez-voltaga retega konekto

Kernaj Funkcioj:

• Integras transformilon kaj ŝarĝmodulon; larĝa gamo de voltagregulado ebligas rekta ŝarĝado, sistema efikeco ≥97% (pikvaloro 98,3%)

• Provizas retegan subtenon kaj kvalitatan managadon de energio, ebligante duflankan V2G (veturilo-al-reto) kaj G2V (reto-al-veturilo) interagon

(4) Parka Energioprovizo — Malkarbona Parkebla Energirotero (PV-Akumul-Ŝarĝado Integrita)

Sistemanordigo:
10kV rekta konektita energirotero bazita sur SST, kun AC10kV kaj DC750V portoj, kun bateriestorajo, DC-ŝarĝinterfacoj, kaj DC-protektiloj en la eldonflanko.

Kerna Konfiguro:
315kW SST-kabino, 976,12kWp PV, 0,5MW/1,3MWh akumulado, 10 DC-ŝarĝstacioj.

Aplika Valoro:

• Per malaltigas la kostojn de elektra energio per fotovoltaika produktado kaj arbitraĝo de energiestado

• La kombinaĵo de "solida stato DC cirkvita rompilo + diskonectila ŝaltilo" en la eldonflanko sekuras erarizoladon por estadejoj kaj ŝarĝejoj

(5) Integriĝo de Rekultimebla Energio — DC/DC Energa Ruta por Fotovoltaika al Hidrogena Konverto

Ĉefaj Parametroj:

• 5MW izolita DC/DC konvertilo: eniga DC800–1500V, eliga DC0–850V, konektita al hidrogena elektroliza busbaro

• Kapacito de unuarmurilo: 3/6MVA, skaligebla de 3–20MVA; eliga voltaĝo adaptiĝema al DC0–1300V/2000V

Tehnikaj Avantaĝoj:

• Malpliigas la nombrojn de konverto komparite kun AC transmisiono; tuta efikeco 96%–98%

• Altfrekvencaj izolitaj DC transformiloj kun fleksiblaj serio-paralelaj topologioj, taŭgaj por fotovoltaiko, estado, ferrovia energia provizo, hidrogena/alumia produkto

• Modula, konfigurebla platformo adaptita al diversaj industria-specifaj bezonoj de DC reto

(6) Optimumigo de Distribua Reto

Mez- kaj Malalta-Volta Fleksibla Interligilo:

• Traktas neekvilibron de lasta, pligrandiĝon de distribuita fotovoltaiko, vastiĝon de ŝarĝiloj por elektraj veturiloj, kaj plibonigon de fidindeco

• Normala operacio: asinkrona interligo de reto kun kontrolado de aktiva/reactiva potenca fluo, plibonigita integriĝo de rekultimebla energio, kaj izolado de la kvalito de potenco

• Erara kondiĉo: rapida izolado kaj aŭtomata ŝanĝo por eviti interrompojn

10kV Tute Konectita Sistemo de Energestado:

• Meza/alta-volta retega konecto malpliigas linian perdon

• Du-etapa konverto ebligas larĝranĝan reguladon de voltaĝo

• Modula PCS kaj bateria konfiguro

• Pli fleksibla kapacito ol kaskada H-ponto topologio, garantante baterian izolaĵan sekurecon kaj tutlanĉan kontrolon de potenca fluo

(7) Regega Konecto ĉe Genera Flanko — 10kV Tute Konectita Nova Fotovoltaika Regega Interfaco

Tehnikaj Trajtoj:

• Altfrekvenca izolado + kaskada CHB ĉefcirkvito topologio

• Kapacito: N×315kVA (skaligebla), eliga kompatibla kun 1500V sistemoj, efikeco >98.3%

Ĉefaj Avantaĝoj:

• Meza-volta tuta konecto kun izolita DC-DC faranta MPPT (Maximum Power Point Tracking) kaj izoladon/reguladon de voltaĝo

• Simpligita du-etapa arĥitekturo, tre efika; reagas direktan al la retegaj postuloj je 10kV nivelo

• Aplikebla al industraj, komerciaj kaj ruralaj distribuitaj fotovoltaikaj scenaroj

(8) Lasta Flanko — Elektra Provizo Bazita sur SST por Dateno-Centro

10kV Tuta Konecta Solvo:

• 2.5MW potenco (315kW × 8), sistema efikeco 98.3%, uzanta altfrekvencan izolitan konverton

• 400VDC DC ringa reto en la DC-flanko

• Plena PWM-kontrolo atingas potencan faktoron >0.99, harmoniojn <3% en la retega flanko

Futura Perspektivo

Centrita ĉirkaŭ AC/DC distribuaj retoj, etendiĝas al rekultimeblaj energioj, transporto, elektra provizo, energiamanĝado, kaj protekto kontraŭ eraroj, SSTs ebligas integralan sisteman solvon inkluzive:

• AC/DC hibrida elektra provizo

• Integrado de fonto-reto-lasta-estado

• Optimigita energiamanĝado kaj regado de potenca fluo
  Subtenante la konstruadon de venontgeneraĵaj potensistemoj.

III. Defioj de Apliko kaj Diskuto

(1) Kompatiĝa Defio de Rela Protekto
Necesas esplori la kompatiĝon inter elektronikaj transformiloj de potenco kaj tradiciaj distribuaj sistemoj, speciala atento al kortkurta, tera, kaj malferma eraro. Klare devas esti starigitaj kontrolstrategioj dum erara trajto kaj koordinadmechanismoj por rela protekto.

(2) Defioj de Dirigo, Administrado kaj Monitorado
La vaste adoptita nova elektronika equipo de potenco levas adapteblajn problemojn en dirigo kaj monitorado, postulas solvojn al tri kernecesoj:

• • Sendaj Reguloj & Marka Mekanismoj: La tradicia logiko de "fonto sekvas ŝargon" ne povas akomodi bidirektajn interaktojn "ŝargo-fonto-reto". Devas esti disvolvitaj multidirektaj markaj mekanismoj por potenca fluo.

  • Standardigo & Interoperebleco: Diversaj protokoloj de dispozitvaj interfacoj kondukas al mala interoperebleco inter provizantoj. Devas esti promovitaj standardigitaj komunikaj protokoloj kaj aroj de kontrolaj komandoj.

  • Kunordigita Sendado Transregione: Fleksebla interkonekto rompas tradiciajn zonajn limojn. Devas esti etablitaj kadroj por unuigita rilata aloko, rezervrespondo-kondivido, kaj kunordigita sendado transregione.

  Ĉi tiuj defioj postulas unuigitajn normojn kaj mekanismojn por monitorado kaj ekzekuto por ilia solvo.