Πλήρης Ανάλυση Τεχνολογιών Μονοφασικών Διανομικών Μετατροπέας σε Πολλαπλά Σενάρια Εφαρμογής
Εισαγάγετε τη γραμμή 10 kV στο κέντρο φορτίου. Συμμορφώνοντας με το «μικρή ικανότητα, πυκνά σημεία, μικρό ακτίνα», χρησιμοποιήστε το νέο μονοφασικό διανεμητικό μοντέλο, το οποίο παρουσιάζει σημαντική μείωση της χαμηλής επιπέδου τάσης, υψηλή ποιότητα και αξιοπιστία ενέργειας. Μέσω της σύγκρισης της οικονομικότητας και της αξιοπιστίας των μονοφασικών και τριφασικών μετατροπέων σε διάφορα σενάρια, αυτό το έγγραφο αναλύει το εύρος εφαρμογής και τις προτάσεις εφαρμογής τους.Οι μονοφασικοί μετατροπείς ταξινομούνται βάσει του διανεμητικού μοντέλου: είτε με το ουδέτερο σημείο της πλευράς 10 kV μη εξαχθέν (μεσημβρινή πλευρά συνδεδεμένη στη γραμμική τάση UAB/UBC/UAC, «φάση-σε-φάση»), είτε με την εξαγωγή της ουδέτερης γραμμής της πλευράς 10 kV (μεσημβρινή πλευρά συνδεδεμένη στη φασική τάση UAN/UBN/UCN, «φάση-σε-γη»), όπως φαίνεται στις Εικόνες 1 και 2.
1 Ανάλυση Χαμηλών Κεραίων Μονοφασικού Διανεμητικού Συστήματος
Σε ένα μονοφασικό διανεμητικό σύστημα, οι απώλειες του δικτύου προέρχονται κυρίως από τρία μέρη: απώλειες μονοφασικών μετατροπέων, απώλειες υψηλής τάσης διανεμητικών γραμμών και απώλειες χαμηλής τάσης διανεμητικών γραμμών. Παρακαλώ παρατηρήστε την παρακάτω υπολογιστική και αναλυτική προσέγγιση των συνολικών απωλειών γραμμής, λαμβάνοντας ως παράδειγμα τον τύπο D11.
1.1 Μονοφασικό Διανεμητικό Μοντέλο και Σύνδεση Τάσης Υψηλής Τάσης
Η πλευρά υψηλής τάσης χρησιμοποιεί το μονοφασικό διανεμητικό μοντέλο και συνδέεται μεταξύ γραμμικών τάσεων. Η πλευρά χαμηλής τάσης χρησιμοποιεί το μονοφασικό τρισύλη σύστημα. Οι απώλειες ενέργειας της περιοχής διανεμητικού σταθμού υπολογίζονται ως εξής:
Στη συνάρτηση, RL είναι η αντίσταση της γραμμής, Rdz είναι η ισοδύναμη αντίσταση της γραμμής χαμηλής τάσης (μονάδα: Ω); U είναι 10 kV, T είναι 8760 ώρες (ετήσιες ώρες λειτουργίας), και Upj είναι 0.38 kV (μέση τάση στην πλευρά χαμηλής τάσης). ΔP είναι η ενεργή ενέργεια που καταγράφεται από δευτερεύουσα μέτρηση (μονάδα: kWh); &ΔQ είναι η ανενεργή ενέργεια που καταγράφεται από δευτερεύουσα μέτρηση (μονάδα: kWh); K είναι ο συντελεστής διόρθωσης που σχετίζεται με την καμπύλη φορτίου, με τιμή 1.8.
1.2 Μονοφασικό Διανεμητικό Μοντέλο (Πλευρά Υψηλής Τάσης Συνδεδεμένη σε Φασική Τάση)
Η πλευρά υψηλής τάσης χρησιμοποιεί το μονοφασικό διανεμητικό μοντέλο και συνδέεται μεταξύ φασικών τάσεων. Η πλευρά χαμηλής τάσης χρησιμοποιεί το μονοφασικό τρισύλη σύστημα. Η συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντομευτική συντ......
2 Σύγκριση Εφαρμογής σε Διάφορα Σενάρια
Παίρνοντας ως παράδειγμα μια συγκεκριμένη περιοχή, επιλέξτε αρκετά τυπικά σενάρια εφαρμογής για να συγκρίνετε την οικονομικότητα των μεθόδων διανεμησης μονοφασικής και τριφασικής ενέργειας σε διάφορες περιοχές. (Λαμβάνοντας υπόψη έναν βίο 15 ετών και τιμή ενέργειας 0.6083 CNY/kWh)
2.1 Μικρά Χωριά με Ακατάλληλα Φορτία
Το Χωριό #1 έχει 37 οικιακούς χρήστες, συμπεριλαμβανομένων 33 μονοφασικών χρηστών και 4 τριφασικών χρηστών. Η διανεμητική ικανότητα του μετατροπέα είναι 100 kVA, η γραμμή 10 kV είναι 838 μέτρα μεγάλη, η γραμμή χαμηλής τάσης είναι 2170 μέτρα μεγάλη, το μέγιστο φορτίο είναι 40 kW, και οι ετήσιες ώρες απώλειας είναι 3400 ώρες.
Συμπέρασμα: Το συνολικό επενδυτικό κόστος του υβριδικού συστήματος είναι περίπου 24.000 CNY υψηλότερο από το τριφασικό σύστημα.
2.2 Χωριά Που Δεν Φθάνουν Γραμμές Υψηλής Τάσης
Το Χωριό #2 έχει 75 οικιακούς χρήστες. Η διανεμητική ικανότητα του μετατροπέα είναι 150 kVA, η γραμμή 10 kV είναι 752 μέτρα μεγάλη, και η γραμμή χαμηλής τάσης είναι 1583 μέτρα μεγάλη. Λόγω περιορισμών στον διάδρομο γραμμής, η γραμμή 10 kV δεν μπορεί να εφοδιάζει τον τόπο, αποτελώντας μέγιστη μήκος γραμμής μετά το μέτρητρο περίπου 1008 μέτρα και ελάχιστη τάση 179 V στο τέλος της γραμμής. Το μέγιστο φορτίο είναι 88 kW, και οι ετήσιες ώρες απώλειας είναι 3400 ώρες.
Συμπέρασμα: Το μονοφασικό σύστημα εξοικονομεί περίπου 34.000 CNY σε συνολικό επενδυτικό κόστος σε σύγκριση με το τριφασικό σύστημα.
2.3 Μεγάλα Χωριά με Συγκεντρωμένα Φορτία
Το Χωριό #3 έχει 210 οικιακούς χρήστες, συμπεριλαμβανομένων 209 μονοφασικών χρηστών και 1 τριφασικού χρήστη. Η διανεμητική ικανότητα του μετατροπέα είναι 400 kVA, η γραμμή 10 kV είναι 855 μέτρα μεγάλη, η γραμμή χαμηλής τάσης είναι 1968 μέτρα μεγάλη, το μέγιστο φορτίο είναι 120 kW, και οι ετήσιες ώρες απώλειας είναι 3400 ώρες.
Συμπέρασμα: Το συνολικό επενδυτικό κόστος του υβριδικού συστήματος είναι περίπου 118.000 CNY υψηλότερο από το τριφασικό σύστημα.
2.4 Περιοχές Φορτίων Πολιτισμικών Οδών
Η Αγορά #4 έχει 171 χρήστες (όλοι μονοφασικοί), με φορτία που διανέμονται κατά μήκος των δύο πλευρών μιας πολιτισμικής οδού (μίγμα οικιακών και επιχειρηματικών). Η διανεμητική ικανότητα του μετατροπέα είναι 500 kVA, η γραμμή 10 kV είναι 385 μέτρα μεγάλη, η γραμμή χαμηλής τάσης είναι 748 μέτρα μεγάλη, το μέγιστο φορτίο είναι 375 kW, και οι ετήσιες ώρες απώλειας είναι 3400 ώρες.
Το μονοφασικό σύστημα εξοικονομεί περίπου 291.000 CNY σε συνολικό επενδυτικό κόστος σε σύγκριση με το τριφασικό σύστημα, και η εφαρμογή των μεθόδων διανεμησης ενέργειας σε αυτά τα τυπικά σενάρια εμφανίζεται στο Πίνακα 1.
3 Ανάλυση Αρμοδιότητας Μονοφασικής Διανεμησης
Σε πόλεις με υψηλή πυκνότητα φορτίων, η μονοφασική διανεμηση δεν είναι κατάλληλη για δύο λόγους: 1) Υψηλότερα επενδυτικά κόστη λόγω έλλειψης οικονομιών κλίμακας στους μετατροπείς; 2) Περιορισμένο δυναμικό μείωσης απώλειας σε μικρές γραμμές χαμηλής τάσης.
Σε αγροτικές περιοχές με τριφασικές απαιτήσεις (π.χ., εξαγωγή νερού για την καλλιέργεια) απαιτούνται υβριδικά μονοφασικά/τριφασικά συστήματα εφοδιασμού. Επιλέξτε συνδέσεις μονοφασικών φάση-σε-φάση για να αποφύγετε τα υψηλά κόστη ανανέωσης της γραμμής 10 kV.
Οικονομικά Κατώτατα Όρια
Η ποσοτική ανάλυση αποδεικνύει ότι η οικονομική αποτελεσματικότητα μεταβιβάζεται με το μήκος της γραμμής και το φορτίο. Τα υβριδικά συστήματα βοηθούν στην βελτιστοποίηση των επενδύσεων και την ελαχιστοποίηση των απωλειών.
4 Κύρια Συμπεράσματα
Συνοψίζοντας, οι επενδύσεις και οι απώλειες των διανεμητικών μετατροπέων εμφανίζουν οικονομίες κλίμακας. Η μεγάλης κλίμακας χρήση μονοφασικής διανεμησης δεν είναι η βέλτιστη προσέγγιση. Η οικονομική βιωσιμότητα πρέπει να αξιολογηθεί βάσει τόσο του μήκους των διανεμητικών γραμμών όσο και της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας. Γενικά, όταν η ικανότητα ενός τριφασικού διανεμητικού μετατροπέα σε μια περιοχή φθάσει τα 150 kVA και το μήκος της γραμμής χαμηλής τάσης υπερβεί τα 1.5 χιλιόμετρα, η μετατροπή της τριφασικής μέθοδου διανεμησης σε μονοφασική είναι οικονομικά ευνοϊκή.
