د SST تکنالوژۍ: پوره سیناریو تحلیل له جنریشن څخه تر انتقال، دیستریبوټیون او کنزو شپږولو ترڅو

I. په تحقیق کې د پسندونکي معلومات

د انرژي سیستم له تغیراتو لپاره د ضرورت نیاز

انرژي ساختارو تغییرات د انرژي سیستمونو ته لوړ وختونه ښودل کیږي. د سنتيکي انرژي سیستمونه د نوی نسلو سیستمونو ته بدلولو لري، او د دویو میانه اساسي توپیرې په دې جوړښت کې لیکل شوي دي:

Ⅱ. سولید اسټیټ ترانسفورمرز (SST) د لاندې پروګرامونو مرکزي کارول

نوی انرژي سیستمونو زمینه کې، فعال حمایت، شبکه موندل، پړاوی وړاندیز، او عرضه-طلب تفاعل د مکاني او زمانی انرژي مکملولو لپاره غړی ډولونه شوي دي. SST هغه تمام مراحل - تولید، منتقل، تقسیم، او استعمال - پرمختګ شوي دي، او خپلواکه داسې کارولونه داسې دي:

• تولید کنده: مستقیم وړاندیز شوي شبکه تړلو ترانسفورمرز، شبکه جوړولو تجهیزات، متوسط ولټاژ DC ترانسفورمرز د باد، سورج، او انبارولو لپاره.

• منتقل کنده: متوسط او لوی ولټاژ DC توزیع ترانسفورمرز، پړاوی DC وړاندیز تجهیزات.

• تقسیم کنده: متوسط او کم ولټاژ پړاوی وړاندیز واحدونه، پړاوی توزیع الکترونیکي ترانسفورمرز (PET)، DC ترانسفورمرز د الکترونيکي مخابراتو لپاره.

• استعمال کنده: DC انرژي د هیډروجن/الومینیم تولید لپاره، مستقیم وړاندیز شوي شارژولو سیستمونه، مستقیم وړاندیز شوي دیټا مرکزونو انرژي منبعونه.

(1) ریل ترانزیټ داسې - 25kV داسې PETT

SST مبنايي ترانسفورمرز د نوی نسلو انرژي شبکو جوړولو لپاره غړی تجهیزات دي.

داسې کلیدي فنی پیښې:

• لوی جدایگی د لوی فریکوئنسي توپولوجۍ او لوی قدرت د لوی فریکوئنسي ترانسفورمر فنون

• لوی ولټاژ (AC25kV مستقیم وړاندیز) او لوی جدایگی فنون د کچه توپیر (تحمل ولټاژ: 85kV/1min)

• قوی ضربې او لرزش محیط ته اړتیا، موثر فاز تغییر کول

• لوی فریکوئنسي، موثر تبدیلولو توپولوجۍ او ډرایو فنون، لوی فریکوئنسي مدیشن کنټرول سموت شوي تبديل

د کارولو نتیجه:

• د 2020 کال د 140 km/h EMU کې نصب او څرګند شوی، د DC1800V پرته ورکولو

• د نیټې کارکوونکی 96.7% (2% لوړه له موجوده سیستمونو)، قدرت چپې 20% افزایش

• پاملرنې کنټرول شوي شبکه کې د فعال فلټرولو، واکنشی قدرت جبرولو، صفر مغناطیسي دریافتی ولټاژ او کم نیټې لرونکو کنټرول

• نړیوالو څخه یوه 25kV-SST محصول د وسیله کې د پوښتنې دینامیکي څرګندونه ترلاسه کړه

(2) شهری ریل انرژی - مترو سیستمونو لپاره چهار پورټ انرژی روټر

مرکزي ډیزاین:
چهار پورټ جدای شوي ساختار د ترسیم کولو انرژی، معاونت انرژی، انبارولو او PV وړاندیز لپاره.

کلیدي فنون:

• IBGT پر مبنای دوه لایه ملي کور LLC سیرکیټ توپولوجۍ

• SiC پر مبنای DAB سیرکیټ توپولوجۍ د سیریز-پارالل DC کنفیګوریشن سره

• د قدرت دویمو لپاره سافټ سویچینګ فنون (شاخه کارکوونکی ≥98.5%)

• د AC شبکه سره 12 پلیس ترانسفورمر چپې کړی، د دیود ریکټیفایر سره پارالل کولو موقعه د دورانی ولټاژونو ختمول

کارولو برتری:

• د لوی خط فریکوئنسي دوباره تولید کولو ترانسفورمرز پاکول؛ 26% کم کچه، د نصب کولو او ساختمان لرونکو کې کم کول

• نه ترانسفورمر کم نیټې لرونکو، موجوده لینونو لپاره د دوباره تولید کولو اجازه ورکول

• د ریکټیفایشن، انرژي فیدبک، واکنشی جبرولو، او هارمونیک فلټرولو ترکیب لپاره د چهار پورټ انرژي جریان کنټرول

(3) شارژولو او بیټری سویپ - د EV شارژولو لپاره 10kV مستقیم وړاندیز SST

سیستم کنفیګوریشن:

• 10kV متوسط ولټاژ مستقیم وړاندیز، 1MVA قدرت: یو مستقیم شارژولو ماډول + ۲ مشترکه باس شبکه ماډولونه

• د 300kW سوپر فست شارژولو او شپږ 120kW فست شارژولو تجهیز شوی؛ د PV-انبارولو وړاندیز او متوسط ولټاژ شبکه وړاندیز سره سازگار

مرکزي کارول:

• د ترانسفورمر او شارژولو ماډولونو ترکیب؛ وسیع ولټاژ تنظیم د مستقیم شارژولو، سیستم کارکوونکی ≥97% (پیک 98.3%)

• د شبکه حمایت او قدرت کیفیت کنټرول ورکول، د دوطرفه V2G (وسیله ته د شبکې) او G2V (شبکه ته د وسیله) تفاعل ورکول

(4) پارک انرژی - کم کاربون پارک انرژی روټر (PV-انبارولو-شارژولو ترکیب)

سیستم ارکیټکچر:
د 10kV مستقیم وړاندیز انرژی روټر پر مبنای SST، د AC10kV او DC750V پورټونو سره، د بیټری انبارولو، DC شارژولو انټرفیسونه، او DC حفاظتونه د خروجي طرف.

مرکزي کنفیګوریشن:
315kW SST کابینټ، 976.12kWp PV، 0.5MW/1.3MWh انبارولو، 10 DC شارژولو ایستونه.

کارولو ارزښت:

• د پیوې تولید او انرژۍ جوړونکي پیک شیوینګ ارزښت وړاندیز کې د برق کېennie هزینه را کم کوي

• د ایستگاه کې د قابليت مقدار کم کول، د شبکې تأثیر پر بند کول او نږدې سکالابلیت وړاندیز کوي

• د خروجي طرف "سټیټي دي سي برقی کتک + قطع کننده" ترکیب د انباردارۍ او بشح کننده ایستګاهمونو لپاره د خرابۍ جلاوه کوي

(5) د بازیافت شوي انرژۍ ترکیب — د پیوې تا هیدروژن لپاره دي سي/دي سي انرژۍ روتر

مرکزي پارامترات:

• ۵MW جلا دي سي/دي سي کنورټر: ورودي دي سي800–1500V، خروجی دي سي0–850V، د هیدروژن الکتروليزر باربر تړاو

• یو کابینه کې قابليت: ۳/۶MVA، از ۳–۲۰MVA سکالابل؛ خروجی ولټیج تطبیق په دي سي0–1300V/2000V کې

فنی برتریات:

• د AC ترانسفر په مقایسه کې د تبدیل کولو مرحلې کم کوي؛ عمومي کارایی ۹۶%–۹۸%

• بل فرکانسي جلا دي سي ترانسفورمره په پلیکیبل سري-پرايلل توپولوژۍ کې، مناسب د پیوې، انباردارۍ، ریل برق، هیدروژن/الومنيوم تولید لپاره

• ماډولار، په کنفیګر کولو پلتفرم، د مختلف صنعتي خاص دي سي شبکې نیازونو لپاره تخصیص یوازې

(6) د تقسیم کولو شبکې بهترین سازی

متوسط او کم ولټیج فلکسیبل تړاو دستیار:

• د بار غیرمتوازنۍ، د پیوې توزیع شوي تولید لوړۍ، د EV بشح کننده گسترش، او د په بڼه کې د اعتماد درجې لوړۍ حل کوي

• معمولۍ عملیات: د ناهمخوانه شبکې تړاو په کنټرول کولو د فعال/غیرفعال برق پرتله، د بازیافت شوي انرژۍ ترکیب په بڼه کې بهتره کړئ، او د برق کیفیت جلاوه کړئ

• د خرابۍ حالت: د خرابۍ سریع جلاوه کول او خودکار سویچ کول ترڅو د بلا برقې کې له بېره کړئ

۱۰kV مستقیم تړاو انرژۍ نظام:

• متوسط/بل ولټیج شبکې تړاو د لینه زیانونو کم کول

• دو مرحلې تبدیل کول د وسیعي ولټیج تنظیم کولو توانایی وړاندیز کوي

• ماډولار PCS او باترۍ کنفیګراسيون

• د H-bridge توپولوژۍ په مقایسه کې نږدې قابليت، د باترۍ عایق سلامتی او د کامل چین برق پرتله کنټرول تضمین کوي

(7) د تولید طرف ته د شبکې تړاو — ۱۰kV مستقیم تړاو د پیوې تولید د نوی شبکې واسطه

فنی خصوصيات:

• بل فرکانسي جلا + د CHB سری ترکیب توپولوژۍ

• قابليت: N×315kVA (سکالابل)، خروجی د ۱۵۰۰V سیستمونو سره مطابقت لري، کارایی >۹۸.۳%

مرکزي برتریات:

• متوسط ولټیج مستقیم تړاو په جلا دي سي-دي سي کې د MPPT (Maximum Power Point Tracking) او جلا/ولټیج تنظیم کولو کارول

• ساده دو مرحلې معمارۍ، بل کارایی؛ د ۱۰kV سطح کې د شبکې نیازونو په سریع ځای کې پاسخ ګيری

• د صنعتي، تجارتي او روستایي توزیع شوي PV سناریو ته مناسب

(8) د بار طرف — د SST په اساس د دیټا مرکز برق فراهم کونکي

۱۰kV مستقیم تړاو حل:

• ۲.۵MW قدرت (۳۱۵kW × ۸)، د سیستم کارایی ۹۸.۳%，使用高频隔离转换。

• 直流侧400VDC直流环网。

• 全PWM控制实现电网侧功率因数>0.99，谐波<3%。

未来展望

以交流/直流配电网为中心，扩展到可再生能源、交通、供电、能源管理和故障保护，固态变压器（SSTs）能够提供一个集成系统解决方案，包括：

• 交流/直流混合供电

• 源-网-荷-储一体化

• 优化的能源管理和电力流调度
  支持下一代电力系统的建设。

III. 应用挑战与讨论

(1) 继电保护兼容性挑战
需要研究电力电子变压器与传统配电系统的兼容性，特别是在短路、接地和开路故障方面。必须建立明确的故障穿越期间的控制策略和继电保护协调机制。

(2) 调度、管理和监控集成挑战
新型电力电子设备的广泛采用在调度和监控中提出了适应问题，需要解决三个核心需求：

• 抱歉，我注意到最后一部分翻译出现了错误。以下是正确的普什图语翻译：

  2.5MW قدرت (315kW × 8)، د سیستم کارایی 98.3%，使用高频隔离转换。

• 直流侧400VDC直流环网。

• 全PWM控制实现电网侧功率因数>0.99，谐波<3%。

مستقبل د پیشنهاد

د AC/DC تقسیم کولو شبکې په مرکز کې، د بازیافت شوي انرژۍ، ترافیک، برق فراهم کول، انرژۍ مدیریت، او خرابۍ حفاظت ته گسترش، د SSTs یو یکپارچه سیستم حل وړاندیز کوي، شامل:

• AC/DC مخلوط برق فراهم کول

• منبع-شبکه-بار-انباردارۍ یکپارچه شوی

• بهترین انرژۍ مدیریت او برق پرتله دیسپاچ
  د نسل نوې برق سیستمونو جوړښت ته د حمایت.

III. استعمال چالنوالي او بحث

(1) د ریلے حفاظت مطابقت چالنیالی
د برقی ترانسفورمره او تрадیسیونال د تقسیم کولو شبکو مطابقت په باره کې د تحقیق نیاز دی، خصوصاً د کوتاه کرنی، زمینه کول، او کوتاه کولو خرابۍ. د خرابۍ ژورې کولو په مدت کې د کنټرول استراتیژۍ او د ریلے حفاظت د همکاری مکانیزمونو ته د تصدیق لازم دی.

(2) د دیسپاچ، مدیریت، او د نظرداری یکپارچه شوی چالنوالي
د نوې برقی تجهیزاتو په وسیع کارولو کې د دیسپاچ او نظرداری ته د تطبیق چالنوالي وجود دی، د سه مختصر نیازونو حل نیاز دی:

• • پریز او بازار مکانیزمونه: ترونتوکي “منبع د پېښې پورې” منطق نشي دوه جهتی “پېښې-منبع-دګرډ” انترکنشونه وړاندیز کړي. د لویلې جهتې د پېژندولو بازار مکانیزمونه ترلاسه کړل شي.

  • معیارونه او همکاري: نورو د دستیارو د رابطې پروټکولونه د لارې اړیکې بدکوي. معیاری اړیکې پروټکولونه او کنټرول کمانډونه وړاندیز کړل شي.

  • د ناوړۍ پرې ټولنیز پریز: سلبیتوب خبرې د تریدلو د سیمو سرحدونه وړاندیز کړي. يوځایي مسولیت واخلي، رزرو شریکول، او د ناوړۍ پرې ټولنیز پریز چارې ټاکل شي.

  دا چالنیزو لپاره د یوځایي معیارونو او د دې وړاندیزولو مکانیزمونو پرې نیاز دی.