గ్రిడ్-కనెక్ట్ ఫోటోవోల్టా శక్తి స్టేషన్లలో విభజిత-వైపుల ట్రాన్స్ఫอร్మర్ల ప్రయోజనాలు ఏమిటి?
సౌర శక్తి, ఒక స్వచ్ఛమైన మరియు పునరుత్పత్తి యోగ్య శక్తి మద్దతుగా, చైనాలో ప్రధాన కొత్త శక్తి ఆధారం. ఇది ప్రచురమైన సిద్ధాంతాత్మక నిల్వ (ప్రతి వారం 17,000 బిలియన్ టన్ల మానదండా కోల్) మరియు పెద్ద అభివృద్ధి శక్తిని కలిగి ఉంది. ఫోటోవోల్టా శక్తి ఉత్పత్తి, ఎప్పుడైనా దూరంలోని ప్రాంతాలలో మెయిన్ గ్రిడ్ లోనికి లేని చేరుకునే విధంగా ఉన్నది, ఇప్పుడు ఇంటి మీద ఏర్పడే ఫోటోవోల్టా మరియు పెద్ద మరియు డెజర్ట్-బేస్డ్ గ్రిడ్-కనెక్ట్ ప్రాజెక్టుల వైపు త్వరగా మారుతున్నది.
ఈ పేపర్ సిద్ధాంత విశ్లేషణ మరియు ఇంజనీరింగ్ కేసుల ద్వారా గ్రిడ్-కనెక్ట్ ఫోటోవోల్టా జనరేటర్లో స్ప్లిట్-విండింగ్ ట్రాన్స్ఫర్మర్లను విశ్లేషిస్తుంది.
1 గ్రిడ్-కనెక్ట్ ఫోటోవోల్టా జనరేటర్ల ప్రధాన సర్క్యూట్ లక్షణాలు
ఫోటోవోల్టా జనరేటర్ల ప్రధాన సర్క్యూట్ ఇన్వర్టర్ రంగాలతో ఘనంగా సంబంధం కలిగి ఉంది: విభజిత ఇన్వర్టర్లు ఇంటి మీద ఏర్పడే ప్రాజెక్టులకు యోగ్యం, అంతరిక్షంలో ఫోటోవోల్టా జనరేటర్లకు ప్రాథమిక ఇన్వర్టర్లు ఎంపిక (సమానంగా ప్రకాశం ద్వారా ప్రాథమిక మాక్సిమం పవర్ పాయింట్ ట్రాకింగ్ - MPPT ద్వారా అత్యధిక శక్తి ఉత్పత్తి సామర్థ్యం పొందడానికి).
కానీ, ఎక్కువ స్ట్రింగ్లు లేదా పెద్ద క్షమత గల ఇన్వర్టర్లు ఎల్లప్పుడూ ప్రయోజనం చేయడం లేదు - కేబుల్ దూరం, వోల్టేజ్ పతనం, మరియు ఖరీదు-ప్రదర్శన పరిగణించవలసి ఉంటుంది. అందువల్ల, స్ట్రింగ్లు నుండి కాంబైనర్ బాక్స్లోకి, ఇన్వర్టర్లోకి కేబుల్ పొడవులు, ఫోటోవోల్టా బ్లాక్ల వైశాల్యాలు ముద్రిక ప్రయోజన నిష్పత్తుల ద్వారా నిర్ధారించబడతాయి. ఆర్థిక హేతుబద్ధత కోసం, ప్రాథమిక ఇన్వర్టర్ల క్షమత సాధారణంగా 500 kW నుండి 630 kW వరకు ఉంటుంది.
గ్రిడ్-కనెక్ట్ ఫోటోవోల్టా జనరేటర్లు మూడు ప్రధాన సర్క్యూట్ యోజనలను అమలు చేస్తాయి (చిత్రం 1 చూడండి). ఏక స్ట్రింగ్ యోజన (స్టెప్-అప్ ట్రాన్స్ఫర్మర్లతో) సరళమైనది కానీ ఎక్కువ ట్రాన్స్ఫర్మర్లను అవసరం చేస్తుంది. పెద్ద యూనిట్ యోజన (స్టెప్-అప్ ట్రాన్స్ఫర్మర్లను కలిగి ఉంటుంది) ప్రధాన డిజైన్, ఖరీదు మరియు హేతుబద్ధతను చక్కగా సమాధానం చేస్తుంది.
ఈ పేపర్ విస్తరిత-యూనిట్ వైరింగ్ కోసం స్ప్లిట్-విండింగ్ ట్రాన్స్ఫర్మర్ల ఉపయోగం యొక్క ప్రయోజనాలను చర్చిస్తుంది. సాధారణ డబుల్-విండింగ్ ట్రాన్స్ఫర్మర్లతో పోల్చినప్పుడు, డబుల్-స్ప్లిట్ విండింగ్ ట్రాన్స్ఫర్మర్ ప్రతి ఫేజ్లో ఒక హై-వాల్టేజ్ విండింగ్ మరియు రెండు లో-వాల్టేజ్ విండింగ్లను కలిగి ఉంటుంది. లో-వాల్టేజ్ విండింగ్లు ఒకే వోల్టేజ్ మరియు క్షమత ఉంటాయి, కానీ వాటి మధ్య మాత్రమే తేలికప్పుడు మాగ్నెటిక్ కాప్లింగ్ ఉంటుంది, చిత్రం 2 చూడండి.
ఈ ట్రాన్స్ఫర్మర్ సాధారణంగా మూడు పరిచలన మోడ్లను కలిగి ఉంటుంది: ద్విముఖ పరిచలన, అర్ధ ద్విముఖ పరిచలన, మరియు విభజన పరిచలన. జట్టు విండింగ్ విభాగాలను ఒక మొత్తం లో-వాల్టేజ్ విండింగ్ గా ప్రతిపాదించడం ద్వారా హై-వాల్టేజ్ విండింగ్ విరుద్ధంగా పనిచేయబడుతుంది, దీనిని ద్విముఖ పరిచలనం అంటారు, ట్రాన్స్ఫర్మర్ షార్ట్-సర్క్యూట్ ఇమ్పీడెన్స్ను X1 - 2. అంటారు. జట్టు విండింగ్ విభాగం ఒకటి హై-వాల్టేజ్ విండింగ్ విరుద్ధంగా పనిచేయబడినప్పుడు, దీనిని అర్ధ ద్విముఖ పరిచలనం అంటారు, షార్ట్-సర్క్యూట్ ఇమ్పీడెన్స్ను X1 - 2' అంటారు. జట్టు విండింగ్ విభాగం ఒకటి మరొక జట్టు విండింగ్ విభాగం విరుద్ధంగా పనిచేయబడినప్పుడు, దీనిని విభజన పరిచలనం అంటారు, షార్ట్-సర్క్యూట్ ఇమ్పీడెన్స్ను X2 - 2'. అంటారు.
2 స్ప్లిట్-విండింగ్ ట్రాన్స్ఫర్మర్ల ప్రయోజనాలు
సులభంగా చర్చ చేయడానికి, ప్రసిద్ధ ఉత్పత్తుల టెక్నికల్ పారమైటర్లను కొన్ని పరిమాణాత్మక పోల్చుకోండి సాధారణ డబుల్-విండింగ్ ట్రాన్స్ఫర్మర్లతో. 2500 kVA స్ప్లిట్-విండింగ్ ట్రాన్స్ఫర్మర్ తీసుకుందాం: 37 ± 2×2.5% / 0.36 kV / 0.36 kV, 50 Hz, షార్ట్-సర్క్యూట్ రెఅక్టెన్స్ శాతం 6.5%, పూర్తి ద్విముఖ రెఅక్టెన్స్ శాతం 6.5%, అర్ధ ద్విముఖ రెఅక్టెన్స్ శాతం 11.7%, విభజన గుణకం < 3.6%. లెక్కపెట్టుకోవడం:
పూర్తి ద్విముఖ రెఅక్టెన్స్: X1 - 2 = X1 + X2 // X2
అర్ధ ద్విముఖ రెఅక్టెన్స్: X1 - 2' = X1 + X2
పెర్ యూనిట్ విలువలు:
హై-వాల్టేజ్ వైపు శాఖ రెఅక్టెన్స్:
లో-వాల్టేజ్ వైపు శాఖ రెఅక్టెన్స్:
2.1 షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్ తగ్గించడం
చిత్రం 2 లో d1 వద్ద షార్ట్-సర్క్యూట్ జరిగినప్పుడు, షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్ మూడు భాగాలు ఉంటాయి: సిస్టమ్ నుండి (హై-వాల్టేజ్ వైపు, అంతమయ్యే లేని పీరియడిక భాగాలు), నాన్-ఫాయట్ శాఖ I''p1, మరియు ఫాయట్ శాఖ I''p2. ఫాయట్ శాఖ లో-వాల్టేజ్ సర్క్యూట్ బ్రేకర్ కోసం, దాని బ్రేకింగ్ క్షమత సిస్టమ్ మరియు నాన్-ఫాయట్ శాఖ కరెంట్ల మొత్తంను పరిగణిస్తుంది. స్ప్లిట్-విండింగ్ ట్రాన్స్ఫర్మర్ ఉపయోగించడం ద్వారా:
సిస్టమ్-ప్రదానం షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్:
ఇన్వర్టర్-ప్రకారం విభజించబడిన శక్తి షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్ 2-4 రెట్లు రెట్లు రేటెడ్ కరెంట్ (విస్తరణ 1.2-5 ms, 0.06-0.25 చక్రాలు), మరియు నాన్-ఫాయట్ శాఖ కరెంట్ ~4 kA. సాధారణ డబుల్-విండింగ్ ట్రాన్స్ఫర్మర్ కోసం (పోలీంగ్ చేయడానికి, అంటే uk% = 6.5, స్ప్లిట్-విండింగ్ ట్రాన్స్ఫర్మర్ యొక్క పూర్తి ద్విముఖ రెఅక్టెన్స్ శాతం uk1 - 2%:
పెర్ యూనిట్ రెఅక్టెన్స్:
సిస్టమ్-ప్రదానం షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్:
నాన్-ఫాయట్ శాఖల నుండి అదనపు ప్రయోగాలు. స్పష్టంగా, విస్తరిత-యూనిట్ వైరింగ్ కోసం స్ప్లిట్-విండింగ్ ట్రాన్స్ఫర్మర్ల ఉపయోగం లో-వాల్టేజ్ వైపు శాఖ సర్క్యూట్ బ్రేకర్ల బ్రేకింగ్ క్షమత ఆవశ్యకతను తగ్గిస్తుంది.
