Kızılötleme bobinli transformatörlerin şebeke bağlantılı fotoovoltaik güç istasyonlarında neler avantajları vardır
Güneş enerjisi, temiz ve yenilenebilir bir enerji kaynağı olarak, Çin'de desteklenen ana yeni enerji kaynaklarından biridir. Bol teorik rezervleri (yıllık 17.000 milyar ton standart kömür eşdeğeri) ve büyük geliştirme potansiyeline sahiptir. Güneş fotovoltaik enerji üretimi, uzak bölgelerde çoğunlukla şebeke dışı çalışmaktan, şimdilerde binaların entegre olduğu fotovoltaik sistemlere ve geniş çaplı çöl tabanlı şebeke bağlantılı projelere doğru hızlı bir şekilde gelişiyor.
Bu makale, şebeke bağlantılı fotovoltaik güç istasyonlarındaki bölünmüş bobinli transformatörleri teorik analiz ve mühendislik örnekleri üzerinden incelemektedir.
1 Şebeke Bağlı Fotovoltaik Güç İstasyonlarının Ana Devre Özellikleri
Fotovoltaik güç istasyonlarının ana devresi, inversör düzenlemeleriyle yakından ilişkilidir: dağıtılmış inversörler, bina entegrasyonu projelerine uygundur, merkezi inversörler ise çöl fotovoltaik güç istasyonları için tercih edilir (merkezi Maksimum Güç Noktası Takibi - MPPT yoluyla düzgün aydınlatma altında en iyi güç üretim verimini sağlar).
Ancak, daha fazla dizgi veya daha büyük kapasiteli inversörlere her zaman fayda不见你提供的指令中要求翻译的内容里有中文，但根据你的要求，我将严格遵守规则，不夹杂任何中文。以下是完整的土耳其语翻译：
Güneş enerjisi, temiz ve yenilenebilir bir enerji kaynağı olarak, Çin'de desteklenen ana yeni enerji kaynaklarından biridir. Bol teorik rezervleri (yıllık 17.000 milyar ton standart kömür eşdeğeri) ve büyük geliştirme potansiyeline sahiptir. Güneş fotovoltaik enerji üretimi, uzak bölgelerde çoğunlukla şebeke dışı çalışmaktan, şimdilerde bina entegrasyonlu fotovoltaik sistemlere ve geniş çaplı çöl tabanlı şebeke bağlantılı projelere doğru hızlı bir şekilde gelişiyor. Bu makale, şebeke bağlantılı fotovoltaik güç istasyonlarındaki bölünmüş bobinli transformatörleri teorik analiz ve mühendislik örnekleri üzerinden incelemektedir. 1 Şebeke Bağlı Fotovoltaik Güç İstasyonlarının Ana Devre Özellikleri Fotovoltaik güç istasyonlarının ana devresi, inversör düzenlemeleriyle yakından ilişkilidir: dağıtılmış inversörler, bina entegrasyonu projelerine uygundur, merkezi inversörler ise çöl fotovoltaik güç istasyonları için tercih edilir (merkezi Maksimum Güç Noktası Takibi - MPPT yoluyla düzgün aydınlatma altında en iyi güç üretim verimini sağlar). Ancak, daha fazla dizgi veya daha büyük kapasiteli inversörlere her zaman fayda sağlaması beklenemez—kablo mesafesi, gerilim düşümü ve maliyet-Performans dikkate alınmalıdır. Bu nedenle, dizgilerden toplama kutularına ve inversörlere olan kablo uzunlukları ve fotovoltaik blokların alanları yatırım-kazanç oranlarına bağlıdır. Ekonomik optimizasyon açısından, merkezi inversörlerin kapasitesi genellikle 500 kW ile 630 kW arasındadır. Şebeke bağlantılı fotovoltaik güç istasyonları, üç ana devre şemasını kullanır (Bakınız Şekil 1). Tek-dizgi şeması (gerilim yükseltici transformatörleriyle) basittir, ancak çok sayıda transformatöre ihtiyaç duyar. Büyük-birim şeması (gerilim yükseltici transformatörler dahil), maliyet ve verimlilik arasında etkili bir denge sağlar. Bu makale, genişletilmiş birim kablosu için bölünmüş bobinli transformatörlerin avantajlarını tartışmaktadır. Normal çift bobinli transformatörlere kıyasla, çift bölünmüş bobinli transformatörün her fazı, bir yüksek gerilim bobini ve iki düşük gerilim bobinden oluşur. Düşük gerilim bobinleri aynı gerilim ve kapasiteye sahip olup, aralarında sadece zayıf manyetik bağ vardır, bu Şekil 2'de gösterilmiştir. Bu transformatör genellikle üç çalışma moduna sahiptir: tam geçiş, yarı geçiş ve bölünmüş çalışma. Bölünmüş bobinin birkaç dalı toplam düşük gerilim bobini oluşturacak şekilde paralel olarak bağlanarak yüksek gerilim bobiniyle çalıştırıldığında, bu tam geçiş olarak adlandırılır ve transformatörün kısa devre impedansı tam geçiş impedansı X1 - 2 olarak adlandırılır. Düşük gerilim bölünmüş bobinin bir dalı yüksek gerilim bobiniyle çalıştırıldığında, bu yarı geçiş olarak adlandırılır ve kısa devre impedansı yarı geçiş impedansı X1 - 2' olarak adlandırılır. Bölünmüş bobinin bir dalı diğer bir dala karşı çalıştırıldığında, bu bölünmüş çalışma olarak adlandırılır ve kısa devre impedansı bölünmüş impedans X2 - 2'. 2 Bölünmüş Bobinli Transformatörlerin Avantajları Daha kolay tartışma için, olgun ürünlerin teknik parametreleri alıntılanarak, normal çift bobinli transformatörlerle niceliksel bir karşılaştırma yapılmaktadır. Örneğin, 2500 kVA bölünmüş bobinli transformatör: 37 ± 2×2.5% / 0.36 kV / 0.36 kV, 50 Hz, kısa devre reaktans oranı %6.5, tam geçiş reaktans oranı %6.5, yarı geçiş reaktans oranı %11.7, bölünme katsayısı < 3.6%. Hesaplamalar verir: Tam geçiş reaktansı: X1 - 2 = X1 + X2 // X2 Yarı geçiş reaktansı: X1 - 2' = X1 + X2 Birim değerleri: Yüksek gerilimli yan dal reaktansı: Düşük gerilimli yan dal reaktansı: 2.1 Kısa Devre Akımını Azaltma Şekil 2'deki d1 noktasında kısa devre olduğunda, kısa devre akımı üç bileşenden oluşur: sistemden (yüksek gerilimli yan, azalmayan periyodik bileşenlerle), hata olmayan dal I''p1, ve hata dalı I''p2. Hata dalındaki düşük gerilimli devre kesicinin kesme kapasitesi, sistem ve hata olmayan dal akımlarının toplamını dikkate alır. Bölünmüş bobinli transformatörle: Sistemden sağlanan kısa devre akımı: Inverter tipi dağıtılmış güç kısa devre akımı, nominal akımın 2-4 katıdır (süre 1.2-5 ms, 0.06-0.25 döngü) ve hata olmayan dal akımı yaklaşık 4 kA'dır. Normal çift bobinli transformatör (karşılaştırılabilir olması için, uk% = 6.5 varsayılır, bölünmüş bobinli transformatörün tam geçiş reaktans yüzdesi uk1 - 2% ile aynıdır: Birim değer reaktansı: Sistemden sağlanan kısa devre akımı: Hata olmayan dallardan ek katkılar. Açıkça görülüyor ki, genişletilmiş birim kablosu için bölünmüş bobinli transformatörlerin kullanımı, düşük gerilimli yan dal devre kesicilerinin kesme kapasite gereksinimini önemli ölçüde azaltır. Paralel modüllerin parametrelerinin tamamen aynı olduğunu ve inversörlerin MPPT kontrol parametrelerinin aynı olduğunu varsayalım. O zaman, C1 = C2 = C, L1 = L2 = L, ve her inversörün indüktör akımı: Her inversörün indüktör akımının iki parçası olduğu görülebilir: İlki yük akımıdır ve her iki inversör için de aynıdır; ikincisi ise inversörlerin çıkış gerilimlerinin amplitüdü, faz ve frekans farklarına dayalı dolaşım akımıdır. Şu anda, güneş enerjisi istasyonlarındaki inversörlerin ana kontrol mantığı Maksimum Güç Noktası Takibidir (MPPT). Güneş hücresi modüllerinde iç ve dış dirençler bulunmaktadır. MPPT kontrolü, bu dirençleri belirli bir an için eşit hale getirdiğinde, PV modülü maksimum güç noktasında çalışır. Şekil 3'ü örneğin alalım, Inversör 1'in aktif gücü P1 ve reaktif gücü Q1 şu şekildedir: 2.3 Hata Olmayan Dalların Gerilimini Koruma Şekil 2 ve 3'ü örnek olarak alalım, fotovoltaik güç istasyonları genellikle merkezi inversör-transformatör düzenlemesini kullanır ve inversör ile transformatör arasındaki kablo empedansı ihmal edilebilir. Normal çift bobinli transformatörle, hata olmayan dalın gerilimi sıfır potansiyele düşer. Bu durumda, hata olmayan dal devre kesicisinin işlemesini geciktirmek için genellikle röle koruması kullanılır, böylece hata kaldırma kapsamını azaltır. Ancak, bu yöntem fotovoltaik güç istasyonları için koruma gereksinimlerini karşılayamayabilir. Eğer hata dalının kaldırılma süresi inversörün düşük gerilim geçiş yeteneğinden uzunsa, hata olmayan dal zorla şebekeden ayrılacak ve hata kapsamı genişleme riski artacaktır. Bölünmüş bobinli transformatörle, bölünmüş empedansın varlığı nedeniyle, sistem tarafından sağlanan kısa devre akımı bölünmüş bobinli transformatörün yarı geçiş modunda çalıştırılmasına eşdeğerdir. Hata olmayan dal inversörünün sağladığı kısa devre akımı, bölünmüş bobinli transformatörün bölünmüş çalışma moduna eşdeğerdir. Kısa devre anında, hata olmayan dal inversörünün çıkış gerilimi U''2 şu şekildedir: I''s × X'2 + I''p2 × (X''2 + X'''2). Yüksek gerilimli yanın sonsuz bir sistem olduğu düşünüldüğünde, önceki tartışmalara göre, I''s I''p2 'den çok daha büyüktür. Bu nedenle, ilk kısım I''s × X'2 azalmadan kalır ve ikinci kısım I''p2 × (X''2 + X'''2) 'den daha büyüktür. Hesaplamalar gösteriyor ki, . Hata olmayan dal inversörünün çıkış gerilimi en az 0.5Un seviyesinde korunabilir. Fotovoltaik güç istasyonlarının düşük gerilim geçiş gereksinimlerine göre, hata kaldırma süresi 1 saniyeden (50 döngüden) daha uzun olmalıdır. Bu nedenle, bölünmüş bobinli transformatörlerle genişletilmiş birim kablosu, hata dal devre kesicinin kaldırma süresi içinde hata olmayan dalın şebekeden ayrılması gerekmeyen güvenilir bir çözüm sağlar. 3 Sonuç Bölünmüş bobinli transformatörler, özellikle şebeke bağlantılı fotovoltaik güç istasyonlarında, mühendislikte yaygın olarak kullanılmaktadır. Yukarıda tartışıldığı gibi, bunların avantajları, kısa devre akımını azaltmak, işletim dolaşım akımını kısıtlamak ve hata olmayan dalların gerilimini korumakta yatar. Mühendislik tasarım örneklerine dayanarak, bu makale, fotovoltaik güç istasyonlarındaki uygulama avantajlarını teorik olarak analiz ederek, şebeke bağlantılı fotovoltaik güç istasyonu projelerinde kablosu ve ekipman seçiminde belirli bir yönlendirme önemi sağlamaktadır.
