Penyelidikan tentang Isu Kualiti Kuasa dan Teknologi Kawalan di Terminal Transformator Pengagihan di Stesen Penyediaan PV

1. Pengenalan

Sebagai perancang garis depan sistem pengedaran stesen pengecasan fotovoltaik, saya terlibat mendalam dalam penyelidikan teknologi kawalan kualiti kuasa. Di tengah-tengah peralihan tenaga, stesen pengecasan fotovoltaik semakin penting, namun integrasi PV berskala besar membawa cabaran kualiti kuasa. Hujung transformator pengedaran, nod utama, memerlukan penyelesaian dengan segera. Walaupun kajian sedia ada, masih terdapat jurang dalam teknologi kawalan yang mempertimbangkan ciri-ciri PV dan keadaan yang kompleks. Kertas kerja ini fokus pada kawalan kualiti kuasa hujung tersebut, merangkumi analisis masalah, reka bentuk teknologi, dan pengesahan kes untuk menyokong kestabilan sistem.

2. Analisis Masalah Kualiti Kuasa di Hujung Transformator Pengedaran
2.1 Ciri-ciri Operasi Stesen Pengecasan Fotovoltaik

Stesen pengecasan fotovoltaik terdiri daripada sistem pembangkitan kuasa PV dan kemudahan pengecasan. Sistem PV menukar tenaga suria melalui panel dan inverter untuk sambungan grid. Output PV adalah berintermiten dan berfluktuasi disebabkan oleh intensiti cahaya dan suhu—lemah dalam keadaan rendah cahaya, lebih tinggi pada siang hari yang cerah; suhu juga mempengaruhi kecekapan panel.

Kemudahan pengecasan mempunyai beban yang berubah-ubah secara dinamik. Tingkah laku pengguna dalam pengecasan adalah rawak, dengan masa dan kuasa yang berbeza—contohnya, lonjakan selepas bekerja pada hari biasa atau penjadualan yang fleksibel, mengkomplikasi ramalan beban. Ini adalah pertimbangan reka bentuk utama.

2.2 Masalah Kualiti Kuasa Utama

Selepas sambungan grid, hujung transformator pengedaran menghadapi isu seperti fluktuasi tegangan/kilauan, harmonik, dan ketidakseimbangan tiga fasa. Fluktuasi tegangan berasal dari intermitensi PV dan perubahan beban, yang mungkin menyebabkan kilauan. Harmonik dari inverter mendistorsi tegangan, meningkatkan kerugian dan penuaan peralatan. Akses pengecasan yang tidak seimbang menyebabkan ketidakseimbangan tiga fasa, merugikan jangka hayat transformator. Isu-inspeksi biasa ini memerlukan penyelesaian yang ditargetkan.

2.3 Penyebab Masalah Kualiti Kuasa

Masalah timbul akibat faktor-faktor yang berkait: intermitensi/volatilitas PV, keacakan beban, nonlinearity transformator (kesepuhan inti, kebocoran gulungan), dan isu operasi grid (beban tiga fasa yang tidak seimbang). Reka bentuk harus menangani semua ini secara komprehensif untuk skema kawalan yang sesuai.

3. Teknologi Kawalan Kualiti Kuasa untuk Hujung Transformator Pengedaran
3.1 Teknologi Kawalan Berdasarkan Peranti Gantian

Peranti gantian biasa mempunyai ciri-ciri unik: kapasitor reaktif (sederhana tetapi perlahan), SVC (dinamik tetapi rentan harmonik), dan STATCOM (cepat, tepat, dengan penghambatan harmonik). Semasa reka bentuk, saya mengoptimumkan kapasiti dan kedudukan (misalnya, berdekatan dengan bahagian tekanan rendah transformator) untuk kecekapan yang lebih baik.

3.2 Optimalisasi Kualiti Kuasa Melalui Strategi Kawalan

Strategi canggih meningkatkan kawalan: kawalan kabur (menangani isu nonlinear/tidak pasti), rangkaian saraf (belajar sendiri untuk ketepatan), dan kawalan prediktif model (mengoptimumkan melalui ramalan). Untuk fluktuasi tegangan, saya merancang algoritma regulasi berdasarkan kabur, yang terbukti oleh simulasi dapat menekan fluktuasi.

3.3 Skema Kawalan Komprehensif

Skema ini mengintegrasikan modul pengambilan data, pengambilan keputusan, dan gantian. Ia membentuk gelung tertutup: data mengenal pasti isu, mencocokkan strategi/peranti, dan menyesuaikan parameter. Saya pandu reka bentuk skema untuk sesuai dengan skenario stesen pengecasan.

4. Analisis Kes-kes Aplikasi Praktikal
4.1 Pengenalan Kes

Stesen pengecasan fotovoltaik di sebuah taman industri besar, dengan beban yang kompleks, menghadapi isu kualiti kuasa yang serius di hujung transformator disebabkan oleh fluktuasi beban taman dan intermitensi PV, mempengaruhi peralatan dan kestabilan grid. Saya terlibat mendalam dalam pelaksanaan skema.

4.2 Skema Aplikasi

Pilihan peranti gantian yang disesuaikan dan strategi kawalan gabungan kabur + prediktif model digunakan. Kawalan kabur menghasilkan gantian awal; kawalan prediktif model mengoptimumkannya. Saya memastikan reka bentuk sesuai dengan keadaan tapak.

4.3 Penilaian Keberkesanan

Pemantauan pasca-aplikasi menunjukkan peningkatan kualiti kuasa: fluktuasi tegangan mengecil menjadi ±3%, THD turun di bawah 4%, dan ketidakseimbangan tiga fasa ke dalam 5%. Secara ekonomi, kos pemeliharaan tahunan berkurang sekitar ¥200,000, dengan pertumbuhan pendapatan sekitar ¥300,000. Secara sosial, kestabilan grid menyokong usaha-usaha di taman industri, mengesahkan keberkesanan.

5. Kesimpulan

Skema kawalan komprehensif yang direka, mengintegrasikan gantian dan strategi, secara efektif meningkatkan kualiti kuasa. Namun, kawalan dalam keadaan yang kompleks boleh dioptimumkan. Usaha masa depan akan menyediakan teknologi matang untuk pengurusan kualiti kuasa stesen pengecasan fotovoltaik, memastikan kestabilan grid.