گنجاندن مبدل توان در سیستم‌های تولید انرژی فتوولتائیک متصل به شبکه

در سیستم‌های تولید برق فتوولتائیک (PV) متصل به شبکه، ترانسفورماتور بالابر قطعه‌ای اساسی است. بهینه‌سازی انتخاب ترانسفورماتور برای کاهش ضایعات ذاتی و افزایش کارایی برای بهبود عملکرد کلی سیستم ضروری است. این مقاله نکات کلیدی برای انتخاب صحیح ترانسفورماتور بالابر در سیستم‌های PV را بیان می‌کند.

• انتخاب ظرفیت ترانسفورماتور
  ظرفیت مورد نیاز ترانسفورماتور به صورت زیر محاسبه می‌شود: توان ظاهری = توان فعال / عامل توان. نیازها به عامل توان بر اساس منطقه متفاوت است - معمولاً 0.85 برای بارهای ساخت و صنعت کوچک و 0.9 برای بارهای صنعتی بزرگ. به عنوان مثال، بار 550 کیلووات با عامل توان 0.85 نیازمند 550 / 0.85 = 647 کیلووات آپارات است، بنابراین ترانسفورماتور 630 کیلووات آپارات مناسب است. بار کل نباید بیش از 80٪ ظرفیت اسمی ترانسفورماتور را تجاوز کند.

• انتخاب ولتاژ ترانسفورماتور
  ولتاژ پیچش اولیه باید با ولتاژ خط منبع مطابقت داشته باشد، در حالی که ولتاژ پیچش ثانویه باید با تجهیزات متصل شده هماهنگ باشد. برای توزیع سه فاز چهار سیمه با ولتاژ پایین، سطوح ولتاژ مناسب (مانند 10 kV، 35 kV یا 110 kV) باید بر اساس نیازهای طرف اول انتخاب شوند.

• انتخاب فاز ترانسفورماتور
  بر اساس نیازهای منبع تغذیه و بار، بین پیکربندی‌های تک‌فاز و سه‌فاز انتخاب کنید.

• انتخاب گروه اتصال پیچش ترانسفورماتور
  پیچش‌های سه‌فاز می‌توانند در پیکربندی‌های ستاره (Y)، دلتا (D) یا مارپیچ (Z) اتصال یافته باشند. اتصال مورد ترجیح جهانی برای ترانسفورماتورهای توزیع Dyn11 است که چندین مزیت بر Yyn0 دارد:

• کاهش هارمونیک‌ها: اتصال دلتا (D) به طور موثر هارمونیک‌های مرتبه بالاتر را کاهش می‌دهد.

• دورنمایی هارمونیک‌ها: جریان‌های هارمونیک سوم داخل پیچش دلتا دور می‌گردند، که فلوکس هارمونیک سوم از طرف ولتاژ پایین را خنثی می‌کند.

• محدود کردن هارمونیک‌ها: EMF هارمونیک سوم در پیچش ولتاژ بالا در حلقه دلتا محدود می‌شود و به شبکه عمومی تزریق نمی‌شود.

• کمترین امپدانس دنباله صفر: ترانسفورماتورهای Dyn11 دارای امپدانس دنباله صفر به طور قابل توجهی کمتر هستند که در پاک کردن خطاها در یک فاز شبکه ولتاژ پایین کمک می‌کنند.

• مدیریت بهتر جریان متعادل: قادر به مدیریت جریان‌های متعادل بیش از 75٪ جریان فازی است که آنها را برای بارهای نامتعادل مناسب می‌کند.

• داشتن پیوستگی در حالت از دست دادن یک فاز: اگر یک فیوز ولتاژ بالا باز شود، دو فاز باقی مانده می‌توانند با Dyn11 به طور مداوم کار کنند، در حالی که با Yyn0 این امکان وجود ندارد.

بنابراین، ترانسفورماتورهای متصل به Dyn11 به شدت توصیه می‌شوند.

تلفات بار، تلفات بدون بار و ولتاژ امپدانس
به دلیل الگوی عملکرد روزانه سیستم‌های PV، ترانسفورماتورها هر زمان که تغذیه می‌شوند، حتی اگر خروجی نداشته باشند، تلفات بدون بار دارند. کاهش تلفات بار بسیار مهم است؛ اگر عملکرد شب‌ها رخ دهد، تلفات بدون بار کم نیز مهم است.

این استراتژی انتخاب مطمئن می‌کند که ترانسفورماتور به طور کارآمد در سیستم‌های PV عمل کند، تلفات کلی را کاهش دهد و عملکرد تولید برق را افزایش دهد.