چه مزایایی برای ترانس‌های با پیچش تقسیم‌شده در ایستگاه‌های نیروی خورشیدی متصل به شبکه وجود دارد

هيجин зүсгийн эрчим хүчийн булан гэж сонирхогдоход, нарийн эрчим хүч нь Хятад улсад дэмжигдэж буй гол шинэ эрчим хүч юм. Энэ нь их магадлалтай (жилд 17,000 тэрбум тонн стандарт уур) болон их хөгжлийн боломжтой. Фотоэлектрик эрчим хүчний үйлдвэрлэл, өмнө нь холын газар, холбоо бус ажилладаг байсан ч одоо барилга интегралт фотоэлектрик болон томоохон цөлд суурилсан холболттой систем рүү хурдан хөгжилтэй.

Энэ бичвэр нь теоретик анализ, инженерийн тохиолдлуудаар холболттой фотоэлектрик эрчим хүчний станцуудад хуваагдсан витрин трансформаторуудыг шалгана.

1. Холболттой фотоэлектрик эрчим хүчний станцуудын нэгдсэн схемийн онцлог

Фотоэлектрик эрчим хүчний станцуудын нэгдсэн схем нь инвертерийн байршилтай олонтоо холбоотой: хувь хувьд барилгад зориулагдсан инвертерууд, цөлд суурилсан фотоэлектрик эрчим хүчний станцуудад (тохирох гэрлийн туяанд нэгтгэлтэй Максималь Эрчим хүчний Цэг - МЭЦ-ийг хэрэгжүүлэх).

Харин илүү олон жагсаалт, том хүчин чадлын инвертеруудын хувьд байдаг биш—тэдгээрийг хүлээн авах кабелийн зай, хүчний бууралтын, зардал-үр дүнд үзүүлэх шаардлагатай. Тиймээс, жагсаалтуудын хоорондох, комбайнер ярууны, инвертерүүдийн хоорондох кабелийн урт, фотоэлектрикийн блокуудын талбай нь өргөн төвлөрсөн зардлын үр дүнд тодорхойлогдоно. Эдгээр нь нэгтгэлтэй инвертеруудын хүчин чадлыг 500 kW-ээс 630 kW хүртэлх хэмжээнд гаргахад тодорхойлогдоно.

Холболттой фотоэлектрик эрчим хүчний станцууд нь голчлон гурав дахь нэгдсэн схемийг (зураг 1-д харуулсан) хэрэгжүүлдэг. Нэг жагсаалт (витрин трансформаторуудтай) нь хялбар, гэхдээ их тооны трансформатор шаарддаг. Томоохон багтаамж (витрин трансформаторуудтай) нь зардлыг, үр дүнгийг сайн тэнцүүлэх, хамгийн түгээмэл дизайнуудын нэг юм.

Энэ бичвэр нь хуваагдсан витрин трансформаторуудыг хэрэглэхийн тулд багтаамжийн схемийг хуваахад байгаа дэлгэрэнгүй багтаамжийн схемийн дээрх үр дүндээс ямар үр дүн гардгийг тайлбарладаг. Ижил давтамж, хүчин чадалтай, гэхдээ хоорондоо хязгаарлагдсан магниттой холбоотой хоёр доод давтамжуудтай хоёр давтамжтай трансформаторуудтай адил, зураг 2-д харуулсан.

Энэ трансформаторын гурван ажиллах режим байдаг: давхардах, хагас давхардах, хуваах. Хуваагдсан витриний олон жагсаалтуудыг нэгтгэлтэй доод давтамж руу холбоод дээд давтамжтай ажиллаж байвал, энэ нь давхардах гэж нэрлэгдэх ба трансформаторын түгэлтийг давхардах түгэлт X_{1 - 2} гэж нэрлэдэг. Доод давтамжийн нэг жагсаалт дээд давтамжтай ажиллах үед, энэ нь хагас давхардах гэж нэрлэгдэх ба түгэлтийг хагас давхардах түгэлт X_{1 - 2'} гэж нэрлэдэг. Хуваагдсан витриний нэг жагсаалт нөгөө жагсаалттай ажиллах үед, энэ нь хуваах гэж нэрлэгдэх ба түгэлтийг хуваах түгэлт X_{2 - 2'}. гэж нэрлэдэг.

2. Хуваагдсан витрин трансформаторуудын аль алинд нь байгаа оновчлолууд

Ямар ч оновчлолуудыг тодорхойлохын тулд, төгсөлдөөр төгссөн бүтээгдэхүүний техник параметрүүдийг харьцуулж, хоёр давтамжтай трансформаторуудтай харьцуулах. Жишээ нь, 2500 kVA хуваагдсан витрин трансформатор: 37 ± 2×2.5% / 0.36 kV / 0.36 kV, 50 Hz, түгэлтийн хувь 6.5%, бүх давхардах түгэлтийн хувь 6.5%, хагас давхардах түгэлтийн хувь 11.7%, хуваах коэффициент < 3.6%.Тооцоолол:

Бүх давхардах түгэлт: X_{1 - 2} = X₁ + X₂ // X₂

Хагас давхардах түгэлт: X_{1 - 2'} = X₁ + X₂   

Единицаар тооцоолол:

Дээд давтамжийн талын жагсаалтын түгэлт:

Доод давтамжийн талын жагсаалтын түгэлт:

2.1. Түгэлтийн түгэлтийг бууруулах

Зураг 2-д d₁ дээр түгэлт болж үзүүлэх үед, түгэлтийн хөдөлгөөнд гурван хэсэг байна: системээс (дээд давтамжийн тал, тогтмол хэвийн хэсэг), алдаагүй жагсаалтын I''_p1, алдаатай жагсаалтын I''_p2. Алдаатай жагсаалтын доод давтамжийн төвөөсөөр, төвөөсөөрөөр түгэлтийн нэгжийн хүчин чадлыг систем, алдаагүй жагсаалтын хөдөлгөөнүүдийн нийлбэрээр тодорхойлно. Хуваагдсан витрин трансформатортай:

Системээс түгэлтийн хөдөлгөөн:

Инвертерийн төрөлд бүхий түгэлтийн хөдөлгөөн нь захиалгын хөдөлгөөнөөс 2-4 удаа (хугацаа 1.2-5 ms, 0.06-0.25 цикл), алдаагүй жагсаалтын хөдөлгөөн ~4 kA. Хоёр давтамжтай трансформатор (харьцуулж үзэхэд, u_k% = 6.5, хуваагдсан витрин трансформаторын бүх давхардах түгэлтийн хувь u_{k1 - 2%}:

Единицаар түгэлт:

Системээс түгэлтийн хөдөлгөөн:

Алдаагүй жагсаалтуудын нэмэлт үүсвэртэй. Энэ нь тодорхойлж байгаа нь, хуваагдсан витрин трансформаторуудыг хэрэглэх нь доод давтамжийн талын жагсаалтын төвөөсөөр түгэлтийн нэгжийн хүчин чадлыг үнэхээр бууруулдаг.

Параллель модульчуудын параметрүүд бүрэн ижил, инвертерүүдийн МЭЦ удирдлага ижил байхыг тооцвол. Тэгэхээр, C₁ = C₂ = C, L₁ = L₂ = L, инвертер бүрт байгаа индукторын хөдөлгөөн:

Инвертер бүрт байгаа индукторын хөдөлгөөн нь хоёр хэсэгт хуваагдана: Эхний нь төвөөсөөр хөдөлгөөн, энэ нь хоёр инвертерт ижил; хоёр дахь нь циркуляцын хөдөлгөөн, энэ нь инвертерүүдийн гаралтын хүчний хэмжээ, фаз, давтамжийн ялгаатай холбоотой.

Одоогоор, PV эрчим хүчний станцуудад инвертерүүдийн гол удирдлага нь Максималь Эрчим хүчний Цэг (МЭЦ) юм. Нацрын модульчуудад дотор, гадаад харилцан үйлчлэлт байгаа. МЭЦ удирдлага нь тэр нэгэн цагт эдгээр харилцан үйлчлэлтүүдийг тэнцүү болгох үед, нацрын модуль нь максимал хүчний цэгт ажилладаг. Зураг 3-ийг жишээ болгон авбал, Инвертер 1-ээс гарч буй актив хүч P₁ болон реактив хүч Q₁ нь:

2.3. Алдаагүй жагсаалтуудын хүчний хадгалалт

Зураг 2, 3-ийг жишээ болгон авбал, фотоэлектрик эрчим хүчний станцууд нь цөөрөмт инвертер-трансформаторын байршлыг ашигладаг, инвертер, трансформатор хоорондын кабелийн хүчний хүч нь нөлөөлөхгүй. Хоёр давтамжтай трансформаторыг хэрэглэх үед, алдаагүй жагсаалтын хүч нь нэгэн зуур нэгэн зуур хүртэл буурдаг. Энэ тохиолдолд, хөдөлгөөний хүчний хамгийн доод төвөөсөөр алдаагүй жагсаалтын төвөөсөөр түгэлтийн нэгжийн ажиллагааг хойшлуулж, алдааны хөдөлгөөнүүдийг бууруулах. Гэхдээ, энэ арга фотоэлектрик эрчим хүчний станцуудын хамгаалалтын шаардлагад тохирохгүй. Алдаатай жагсаалтын хасах хугацаа инвертерийн доод давтамжийн хөдөлгөөнөөс дээш бол, алдаагүй жагсаалт системээс холдон, алдааны хөдөлгөөний хэмжээг нэмэгдүүлэх.

Хуваагдсан витрин трансформаторыг хэрэглэх үед, хуваах түгэлтийн хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний......

هيجин зүсгийн эрчим хүчийн булан гэж сонирхогдоход, нарийн эрчим хүч нь Хятад улсад дэмжигдэж буй гол шинэ эрчим хүч юм. Энэ нь их магадлалтай (жилд 17,000 тэрбум тонн стандарт уур) болон их хөгжлийн боломжтой. Фотоэлектрик эрчим хүчний үйлдвэрлэл, өмнө нь холын газар, холбоо бус ажилладаг байсан ч одоо барилга интегралт фотоэлектрик болон томоохон цөлд суурилсан холболттой систем рүү хурдан хөгжилтэй.

Энэ бичвэр нь теоретик анализ, инженерийн тохиолдлуудаар холболттой фотоэлектрик эрчим хүчний станцуудад хуваагдсан витрин трансформаторуудыг шалгана.

1. Холболттой фотоэлектрик эрчим хүчний станцуудын нэгдсэн схемийн онцлог

Фотоэлектрик эрчим хүчний станцуудын нэгдсэн схем нь инвертерийн байршилтай олонтоо холбоотой: хувь хувьд барилгад зориулагдсан инвертерууд, цөлд суурилсан фотоэлектрик эрчим хүчний станцуудад (тохирох гэрлийн туяанд нэгтгэлтэй Максималь Эрчим хүчний Цэг - МЭЦ-ийг хэрэгжүүлэх).

Харин илүү олон жагсаалт, том хүчин чадлын инвертеруудын хувьд байдаг биш—тэдгээрийг хүлээн авах кабелийн зай, хүчний бууралтын, зардал-үр дүнд үзүүлэх шаардлагатай. Тиймээс, жагсаалтуудын хоорондох, комбайнер ярууны, инвертерүүдийн хоорондох кабелийн урт, фотоэлектрикийн блокуудын талбай нь өргөн төвлөрсөн зардлын үр дүнд тодорхойлогдоно. Эдгээр нь нэгтгэлтэй инвертеруудын хүчин чадлыг 500 kW-ээс 630 kW хүртэлх хэмжээнд гаргахад тодорхойлогдоно.

Холболттой фотоэлектрик эрчим хүчний станцууд нь голчлон гурав дахь нэгдсэн схемийг (зураг 1-д харуулсан) хэрэгжүүлдэг. Нэг жагсаалт (витрин трансформаторуудтай) нь хялбар, гэхдээ их тооны трансформатор шаарддаг. Томоохон багтаамж (витрин трансформаторуудтай) нь зардлыг, үр дүнгийг сайн тэнцүүлэх, хамгийн түгээмэл дизайнуудын нэг юм.

Энэ бичвэр нь хуваагдсан витрин трансформаторуудыг хэрэглэхийн тулд багтаамжийн схемийг хуваахад байгаа дэлгэрэнгүй багтаамжийн схемийн дээрх үр дүндээс ямар үр дүн гардгийг тайлбарладаг. Ижил давтамж, хүчин чадалтай, гэхдээ хоорондоо хязгаарлагдсан магниттой холбоотой хоёр доод давтамжуудтай хоёр давтамжтай трансформаторуудтай адил, зураг 2-д харуулсан.

Энэ трансформаторын гурван ажиллах режим байдаг: давхардах, хагас давхардах, хуваах. Хуваагдсан витриний олон жагсаалтуудыг нэгтгэлтэй доод давтамж руу холбоод дээд давтамжтай ажиллаж байвал, энэ нь давхардах гэж нэрлэгдэх ба трансформаторын түгэлтийг давхардах түгэлт X_{1 - 2} гэж нэрлэдэг. Доод давтамжийн нэг жагсаалт дээд давтамжтай ажиллах үед, энэ нь хагас давхардах гэж нэрлэгдэх ба түгэлтийг хагас давхардах түгэлт X_{1 - 2'} гэж нэрлэдэг. Хуваагдсан витриний нэг жагсаалт нөгөө жагсаалттай ажиллах үед, энэ нь хуваах гэж нэрлэгдэх ба түгэлтийг хуваах түгэлт X_{2 - 2'}. гэж нэрлэдэг.

2. Хуваагдсан витрин трансформаторуудын аль алинд нь байгаа оновчлолууд

Ямар ч оновчлолуудыг тодорхойлохын тулд, төгсөлдөөр төгссөн бүтээгдэхүүний техник параметрүүдийг харьцуулж, хоёр давтамжтай трансформаторуудтай харьцуулах. Жишээ нь, 2500 kVA хуваагдсан витрин трансформатор: 37 ± 2×2.5% / 0.36 kV / 0.36 kV, 50 Hz, түгэлтийн хувь 6.5%, бүх давхардах түгэлтийн хувь 6.5%, хагас давхардах түгэлтийн хувь 11.7%, хуваах коэффициент < 3.6%.Тооцоолол:

Бүх давхардах түгэлт: X_{1 - 2} = X₁ + X₂ // X₂

Хагас давхардах түгэлт: X_{1 - 2'} = X₁ + X₂   

Единицаар тооцоолол:

Дээд давтамжийн талын жагсаалтын түгэлт:

Доод давтамжийн талын жагсаалтын түгэлт:

2.1. Түгэлтийн түгэлтийг бууруулах

Зураг 2-д d₁ дээр түгэлт болж үзүүлэх үед, түгэлтийн хөдөлгөөнд гурван хэсэг байна: системээс (дээд давтамжийн тал, тогтмол хэвийн хэсэг), алдаагүй жагсаалтын I''_p1, алдаатай жагсаалтын I''_p2. Алдаатай жагсаалтын доод давтамжийн төвөөсөөр, төвөөсөөрөөр түгэлтийн нэгжийн хүчин чадлыг систем, алдаагүй жагсаалтын хөдөлгөөнүүдийн нийлбэрээр тодорхойлно. Хуваагдсан витрин трансформатортай:

Системээс түгэлтийн хөдөлгөөн:

Инвертерийн төрөлд бүхий түгэлтийн хөдөлгөөн нь захиалгын хөдөлгөөнөөс 2-4 удаа (хугацаа 1.2-5 ms, 0.06-0.25 цикл), алдаагүй жагсаалтын хөдөлгөөн ~4 kA. Хоёр давтамжтай трансформатор (харьцуулж үзэхэд, u_k% = 6.5, хуваагдсан витрин трансформаторын бүх давхардах түгэлтийн хувь u_{k1 - 2%}:

Единицаар түгэлт:

Системээс түгэлтийн хөдөлгөөн:

Алдаагүй жагсаалтуудын нэмэлт үүсвэртэй. Энэ нь тодорхойлж байгаа нь, хуваагдсан витрин трансформаторуудыг хэрэглэх нь доод давтамжийн талын жагсаалтын төвөөсөөр түгэлтийн нэгжийн хүчин чадлыг үнэхээр бууруулдаг.

Параллель модульчуудын параметрүүд бүрэн ижил, инвертерүүдийн МЭЦ удирдлага ижил байхыг тооцвол. Тэгэхээр, C₁ = C₂ = C, L₁ = L₂ = L, инвертер бүрт байгаа индукторын хөдөлгөөн:

Инвертер бүрт байгаа индукторын хөдөлгөөн нь хоёр хэсэгт хуваагдана: Эхний нь төвөөсөөр хөдөлгөөн, энэ нь хоёр инвертерт ижил; хоёр дахь нь циркуляцын хөдөлгөөн, энэ нь инвертерүүдийн гаралтын хүчний хэмжээ, фаз, давтамжийн ялгаатай холбоотой.

Одоогоор, PV эрчим хүчний станцуудад инвертерүүдийн гол удирдлага нь Максималь Эрчим хүчний Цэг (МЭЦ) юм. Нацрын модульчуудад дотор, гадаад харилцан үйлчлэлт байгаа. МЭЦ удирдлага нь тэр нэгэн цагт эдгээр харилцан үйлчлэлтүүдийг тэнцүү болгох үед, нацрын модуль нь максимал хүчний цэгт ажилладаг. Зураг 3-ийг жишээ болгон авбал, Инвертер 1-ээс гарч буй актив хүч P₁ болон реактив хүч Q₁ нь:

2.3. Алдаагүй жагсаалтуудын хүчний хадгалалт

Зураг 2, 3-ийг жишээ болгон авбал, фотоэлектрик эрчим хүчний станцууд нь цөөрөмт инвертер-трансформаторын байршлыг ашигладаг, инвертер, трансформатор хоорондын кабелийн хүчний хүч нь нөлөөлөхгүй. Хоёр давтамжтай трансформаторыг хэрэглэх үед, алдаагүй жагсаалтын хүч нь нэгэн зуур нэгэн зуур хүртэл буурдаг. Энэ тохиолдолд, хөдөлгөөний хүчний хамгийн доод төвөөсөөр алдаагүй жагсаалтын төвөөсөөр түгэлтийн нэгжийн ажиллагааг хойшлуулж, алдааны хөдөлгөөнүүдийг бууруулах. Гэхдээ, энэ арга фотоэлектрик эрчим хүчний станцуудын хамгаалалтын шаардлагад тохирохгүй. Алдаатай жагсаалтын хасах хугацаа инвертерийн доод давтамжийн хөдөлгөөнөөс дээш бол, алдаагүй жагсаалт системээс холдон, алдааны хөдөлгөөний хэмжээг нэмэгдүүлэх.

Хуваагдсан витрин трансформаторыг хэрэглэх үед, хуваах түгэлтийн хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний......

3. Дүгнэлт

Хуваагдсан витрин трансформаторууд инженерийн салбарт ихэвчлэн ашигладаг, холболттой фотоэлектрик эрчим хүчний станцуудад зөвхөн тохиромжтой. Энд дээрх бичвэрт ямар ч оновчлолуудыг тодорхойлоход, түгэлтийг бууруулах, ажиллагааны циркуляцын хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хүчний хү............