Hvað eru kostarnir af split-winding trafo í rafbílgjafa með tengingu við rafrás?

Sólný orkurafur, sem hrein og endurmælanleg orkurafur, er aðal nýr orkurafur sem styrkt er í Kína. Hann hefur ríka teoretísku eftirlagn (17.000 milljónir tonn staðalsteinsmáls jafngilds á ári) og ótrúlega stórt þróunarafl. Ljósmyndunarorkutöku, sem einst voru aðallega utan netsins í fjarlægum svæðum, eru nú að hratt breytast í byggingar samþætt ljósmyndunarverk og stórnettsamþætta verkefni á eyðimörkum.

Þetta rit skoðar skipta spennubréfa í netssamþætta ljósmyndunarorkustöðum gegnum fræðilega greiningu og verkfræðitilfelli.

1 Aðalröðunarskilyrði netssamþættra ljósmyndunarorkustöða

Aðalröðun ljósmyndunarorkustöða er nauðsynlega tengd umhverfisskipulaginu fyrir andhverfisbúnað: dreifð andhverfisbúnaður er viðeigandi fyrir byggingar samþætt projekti, en sameiginlegt andhverfisbúnaður er valinn fyrir eyðimörk ljósmyndunarorkustöða (til að ná bestu orkugjöf með samþætti hámarksorkugjafa - MPPT undir samræmda ljósbirtingu).

En ekki er alltaf gott að hafa fleiri straumar eða stærri andhverfisbúnað: lengd snúrs, spennafall og kostnaðarmat þarf að taka tillit til. Þannig er lengd snúra frá straumum til samsetningar boksa til andhverfisbúnaðar og flatarmál ljósmyndarhluta ákvörðuð af fjárhagslegu endursköpunargjöldum. Til fjárhagslega optímískra marka er tíðasta kapasít andhverfisbúnaðar á sameiginlegu formi 500 kW til 630 kW.

Netssamþætta ljósmyndunarorkustöður notast mest við þrjár aðalröðunarskilaboð (sýnt á Mynd 1). Einfaldasta skilaboðin (með stigsprettuspennubréfum) eru einfald, en krefjast stórar fjölda spennubréfa. Stórar einingarskilaboð (sem innihalda stigsprettuspennubréf) eru aðalhugmynd, sem virkar vel á milli kostnaðar og hagnýtra marka.

Þetta rit ræðir förmum notkunnar skipta spennubréfa fyrir útvíkkuða einingaskilaboð. Samanburði við venjuleg tvískipta spennubréf, sammengið hver skipta spennubréf hefur eina háspenna skipta og tvær lágt spenna skiptur. Lágt spenna skiptur hafa sama spennu og kapasít, en bara veikt ferromagnetisk tengsl á milli þeirra, eins og sýnt er á Mynd 2.

Þetta spennubréf hefur venjulega trí stöðvar: í gegnum stöð, hálf í gegnum stöð, og skipta stöð. Þegar nokkrar skiptur skipta spennubréfs eru samstilltar í heilt lágt spenna skipta til að vinna gegn háspenna skipta, kallast það í gegnum stöð, og skammtur teningur spennubréfsins kallast í gegnum teningur X_{1 - 2}. Þegar ein skipta lágspenna skipta vinur gegn háspenna skipta, kallast það hálf í gegnum stöð, og skammtur teningur kallast hálf í gegnum teningur X_{1 - 2'}. Þegar ein skipta skipta vinur gegn öðru skipta, kallast það skipta stöð, og skammtur teningur kallast skipta teningur X_{2 - 2'}.

2 Förm skipta spennubréfa

Til að einfalda ræðu, vitundarparametrar fullorðinnar vöru eru til dæmis tilgreindir til kvantitatísks samanburðar við venjuleg tvískipta spennubréf. Taktu 2500 kVA skipta spennubréf: 37 ± 2×2.5% / 0.36 kV / 0.36 kV, 50 Hz, skammtur reaktansprósent 6.5%, fullt í gegnum reaktansprósent 6.5%, hálf í gegnum reaktansprósent 11.7%, skipta stuðull < 3.6%. Reikningur gefur:

Fullt í gegnum reaktans: X_{1 - 2} = X₁ + X₂ // X₂

Hálf í gegnum reaktans: X_{1 - 2'} = X₁ + X₂

Einingar gildi:

Háspenna skipta reaktans:

Lágt spenna skipta reaktans:

2.1 Minnka skammtastraum

Á skammta í d₁ á Mynd 2, hefur skammtastraumur þrjá atriði: frá kerfinu (háspenna skipta, með ósamþætt reglulegum atriðum), ekki villuskipta I''_p1, og villuskipta I''_p2. Fyrir lágspenna skipta sundurbrækur á villuskipta, er sundurbrotsgjöf hans athugað summu af kerfis- og ekki villuskipta. Með skipta spennubréfi:

Kerfisveitt skammtastraumur:

Inverter-strengur dreifður orkurafur skammtastraumur er 2-4 sinnum merkt gildi (tímalengd 1.2-5 ms, 0.06-0.25 hringir), og ekki villuskipta straumur er ~4 kA. Fyrir venjuleg tvískipta spennubréf (til samanburðar, gerið ráð fyrir u_k% = 6.5, sama og fullt í gegnum reaktansprósent skipta spennubréfs u_{k1 - 2%}:

Einingar gildi reaktans:

Kerfisveitt skammtastraumur er:

með auknu afleidsla frá ekki villuskipta. Klart, notkun skipta spennubréfa fyrir útvíkkuða einingaskilaboð minnkar mjög sundurbrotsgjöf fyrir lágspenna skipta sundurbrækur.

Gerum ráð fyrir að parametrar parallellykkja séu alveg sömur og MPPT stýringarparametrar andhverfisbúnaðar séu sömur. Þá C₁ = C₂ = C, L₁ = L₂ = L, og spennubréf inductors each inverter is:

Það má sjá að spennubréf hver andhverfisbúnaður samanstendur af tveimur hlutum: Fyrst er lausnispenna, sem er söm fyrir báða andhverfisbúnaða; annar er cirkulierandi straumur, sem er tengdur við magn, horn og frekari mismunur úttaksspenna andhverfisbúnaðar.

Nú er aðal stýringarlogi andhverfisbúnaða í ljósmyndarorkustöðum Maximum Power Point Tracking (MPPT). Sólcella hlutar hafa innri og ytri motstand. Þegar MPPT stýring gerir þessar motstand sama á ákveðnu tímapunkti, ljósmyndarhlutur starfar á hámarksorkupunkt. Tökum Mynd 3 sem dæmi, virknispenna P₁ og óvirknispenna Q₁ útgefna af Andhverfisbúnað 1 eru:

2.3 Halda spenna ekki villuskipta

Tökum Mynd 2 og 3 sem dæmi, ljósmyndarorkustöður notast oft við sameiginlega andhverfisbúnaðar-spennubréf skipulag, og snúrsimpedans á milli andhverfisbúnaðar og spennubréfs er neitað. Með venjuleg tvískipta spennubréf, falla spenna ekki villuskipta niður að núll spenna. Í þessu tilfelli er venjulega notað relaisvernd til að hæggra aðgerð ekki villuskipta sundurbrækur til að minnka skammtaeyðingar. En þessi aðferð gæti ekki uppfyllt varnardeildar kröfur fyrir ljósmyndarorkustöð. Ef eyðingartími villuskipta fer yfir lágspenna keyrslugetu andhverfisbúnaðar, mun ekki villuskipta verða tvungin að skilast frá netinu, sem heldur auknar áhættu að víkka skammtaeyðingar.

Með skipta spennubréf, vegna tilgangs skipta teningur, er skammtastraumur veidd af kerfinu jafngildur að vinna í hálf í gegnum stöð skipta spennubréfs. Skammtastraumur veidd af ekki villuskipta andhverfisbúnaði er jafngildur skipta stöð skipta spennubréfs. Á skammta tíma, úttakspenna U''₂ ekki villuskipta andhverfisbúnaðar er I''_s × X'₂ + I''_p2 × (X''₂ + X'''₂). Vegna þess að háspenna skipta er óendanlegt kerfi, samkvæmt fyrrnefndu, I''_s er mikið stærri en I''_p2. Því er fyrsta partur I''_s × X'₂ ekki faltar og stærri en seinni partur I''_p2 × (X''₂ + X'''₂).

Reikningur sýnir að U''₂ > I''_s × X'₂ = 185 V. Úttakspenna ekki villuskipta andhverfisbúnaðar getur verið haldað minnst við um 0.5U_n. Samkvæmt lágspenna keyrslu kröfur ljósmyndarorkustöð, eyðingartími er stærri en 1 sek (50 hringir). Þannig getur útvíkkuða einingaskilaboð með skipta spennubréf tryggja að ekki villuskipta ekki skilast frá netinu innan eyðingartíma villuskipta sundurbrækur.

3 Ályktun

Skipta spennubréf eru víðtæklega notað í verkfræði, sérstaklega viðeigandi fyrir netssamþættra ljósmyndarorkustöða. Sem rædd er ofan, förm þeirra liggja aðallega í að minnka skammtastraum, takmarka keyrslu cirkulierandi straum, og halda spenna ekki villuskipta. Byggð á verkfræðistofnunardæmi, þetta rit lýsir fræðilega förm notkunnar skipta spennubréfa í ljósmyndarorkustöðum, sem gefur viss leiðbeiningar á vali skipulagsform og búnað fyrir netssamþættra ljósmyndarorkustöðarkerfi.