Κύριες Σκέψεις για την Επιλογή Μετατροπέα Αυξήσεως Τάσης σε Συστήματα Φωτοβολταϊκής Ενέργειας Που Είναι Συνδεδεμένα με το Δίκτυο

Στα συστήματα παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας (PV) που είναι συνδεδεμένα με το δίκτυο, ο ανεξάρτητος μετασχηματιστής είναι ένα κρίσιμο συστατικό. Η βελτιστοποίηση της επιλογής του μετασχηματιστή για τη μείωση των εγγενών απωλειών και την ενίσχυση της απόδοσης είναι απαραίτητη για τη βελτίωση της συνολικής απόδοσης του συστήματος. Αυτό το άρθρο παρουσιάζει βασικές προτεραιότητες για την κατάλληλη επιλογή ανεξάρτητου μετασχηματιστή σε συστήματα PV.

• Επιλογή Χωρητικότητας Μετασχηματιστή
  Η απαιτούμενη χωρητικότητα του μετασχηματιστή υπολογίζεται ως: Φανερή Δύναμη = Ενεργή Δύναμη / Συντελεστής Δυναμικότητας. Οι απαιτήσεις για τον συντελεστή δυναμικότητας διαφέρουν ανά περιοχή - συνήθως 0,85 για κατασκευαστικά και μικρά βιομηχανικά φορτία, και 0,9 για μεγάλα βιομηχανικά φορτία. Για παράδειγμα, ένα φορτίο 550 kW με συντελεστή δυναμικότητας 0,85 απαιτεί 550 / 0,85 = 647 kVA, οπότε ένας 630 kVA μετασχηματιστής είναι κατάλληλος. Το συνολικό φορτίο δεν πρέπει να υπερβαίνει το 80% της ρυθμισμένης χωρητικότητας του μετασχηματιστή.

• Επιλογή Τάσης Μετασχηματιστή
  Η τάση του πρωτογενούς στρώματος πρέπει να ταιριάζει με την τάση της πηγής, ενώ η τάση του δευτερογενούς στρώματος πρέπει να συμβαδίζει με την συνδεδεμένη εξοπλισμό. Για την κατανομή σε τριφασικό τετράγραμμο σύστημα, πρέπει να επιλεγούν κατάλληλες επίπεδα τάσης (π.χ., 10 kV, 35 kV, ή 110 kV) βάσει των απαιτήσεων της πρωτογενούς πλευράς.

• Επιλογή Φάσης Μετασχηματιστή
  Επιλέξτε μεταξύ μονοφασικών και τριφασικών διαμορφώσεων σύμφωνα με τις απαιτήσεις της πηγής ενέργειας και του φορτίου.

• Επιλογή Ομάδας Σύνδεσης Στρωματών Μετασχηματιστή
  Τα τριφασικά στρώματα μπορούν να συνδέονται σε αστερίσκο (Y), τρίγωνο (D) ή ζιγκ ζαγκ (Z). Η παγκοσμίως προτιμώμενη σύνδεση για τους μετασχηματιστές κατανομής είναι η Dyn11, η οποία παρέχει πολλά πλεονεκτήματα σε σύγκριση με τη Yyn0:

• Αποτελεσματική Καταστολή Αρμονικών: Η σύνδεση τρίγωνο (D) αποτελεσματικά καταστέλλει τις υψηλότερες αρμονικές.

• Κυκλοφορία Αρμονικών: Τα τρίτης αρμονικής ρεύματα κυκλοφορούν μέσα στο τρίγωνο στρώμα, ουδετεροποιώντας τον τρίτης αρμονικής ρυθμό από την πλευρά χαμηλής τάσης.

• Περιορισμός Αρμονικών: Το τρίτης αρμονικής EMF στο στρώμα υψηλής τάσης παραμένει περιορισμένο μέσα στον τριγωνικό κύκλο, προλαμβάνοντας την εισαγωγή στο δημόσιο δίκτυο.

• Χαμηλότερη Αντίσταση Μηδενικής Σειράς: Οι μετασχηματιστές Dyn11 εμφανίζουν σημαντικά χαμηλότερη αντίσταση μηδενικής σειράς, συμβάλλοντας στην εκκαθάριση μονοφασικών χαμηλής τάσης εδάφους λάθων.

• Υψηλή Διαχείριση Ρεύματος Νευτραλικής: Ικανότητα διαχείρισης ρεύματος νευτραλικής που υπερβαίνει το 75% του ρεύματος φάσης, καθιστώντας τους ιδανικούς για ανισορροπημένα φορτία.

• Συνέχεια Λειτουργίας Παρά Απώλεια Φάσης: Εάν ένας υψηλής τάσης συνδετής εξαναρωτήσει, οι δύο υπόλοιπες φάσεις μπορούν να συνεχίσουν τη λειτουργία με το Dyn11, σε αντίθεση με το Yyn0.

Ως εκ τούτου, προτείνονται ισχυρά οι μετασχηματιστές με σύνδεση Dyn11.

Απώλειες Φορτίου, Απώλειες Χωρίς Φορτίο και Τάση Αντίστασης
Λόγω του τρόπου λειτουργίας των συστημάτων PV κατά τη διάρκεια της ημέρας, οι μετασχηματιστές προκαλούν απώλειες χωρίς φορτίο κάθε φορά που ενεργοποιούνται, ανεξάρτητα από την εξόδο. Η μείωση των απωλειών φορτίου είναι κρίσιμη· εάν συμβαίνει λειτουργία κατά τη διάρκεια της νύχτας, είναι επίσης σημαντικές οι χαμηλές απώλειες χωρίς φορτίο.

Αυτή η στρατηγική επιλογής εξασφαλίζει αποτελεσματική λειτουργία των μετασχηματιστών σε συστήματα PV, μειώνοντας τις συνολικές απώλειες και ενισχύοντας την απόδοση παραγωγής ενέργειας.