Pagsasaliksik sa mga Isyu ng Kalidad ng Paggamit ng Kuryente at mga Teknolohiya ng Pagkontrol sa mga Terminal ng Distribusyon Transformer sa mga IIEE-Business PV Charging Station

1. Pagkakatawan

Bilang isang tagapagdisenyong nasa unahan para sa mga sistema ng pagbabahagi ng photovoltaic charging station, lubos akong nakikilahok sa pag-aaral ng teknolohiya ng kontrol ng kalidad ng kuryente. Sa gitna ng transisyon ng enerhiya, lumalaki ang kahalagahan ng mga photovoltaic charging station, ngunit nagdudulot ang malaking pagsasama ng PV ng mga hamon sa kalidad ng kuryente. Ang dulo ng distribution transformer, isang mahalagang node, ay lubhang nangangailangan ng mga solusyon. Bagaman mayroong umiiral na mga pag-aaral, may mga puwang pa rin sa teknolohiya ng kontrol na inuuri-uriin ang mga katangian ng PV at komplikadong kondisyon. Ang papel na ito ay nakatuon sa kontrol ng kalidad ng kuryente sa dulo na ito, kasama ang pag-analisa ng problema, disenyo ng teknolohiya, at pagpapatunay ng kaso upang suportahan ang estabilidad ng sistema.

2. Analisis ng mga Problema sa Kalidad ng Kuryente sa Dulo ng Distribution Transformer
2.1 Katangian ng Operasyon ng Photovoltaic Charging Stations

Ang mga photovoltaic charging station ay binubuo ng mga sistema ng paggawa ng kuryente ng PV at pasilidad ng pagcharge. Ang mga sistema ng PV ay sumasangguni sa solar energy gamit ang mga panel at inverter para sa koneksyon sa grid. Ang output ng PV ay intermitente at nagbabago dahil sa lakas ng liwanag at temperatura—mahina sa mababang kondisyon ng liwanag, mas mataas sa mainit na tanghali; ang temperatura din ay nakakaapekto sa epektividad ng panel.

Ang mga pasilidad ng pagcharge ay may dinamikong nagbabagong load. Ang pag-uugali ng pagcharge ng user ay random, na may iba't ibang oras at lakas—halimbawa, pagtaas ng load pagkatapos ng trabaho sa weekdays o flexible na pag-schedule, na nagpapahirap sa paghula ng load. Ito ang mga pangunahing konsiderasyon sa disenyo.

2.2 Pangunahing Mga Problema sa Kalidad ng Kuryente

Pagkatapos ng koneksyon sa grid, ang dulo ng distribution transformer ay nakakaharap sa mga isyu tulad ng pagbabago ng voltage/flicker, harmonics, at hindi balanse na three-phase. Ang pagbabago ng voltage ay nagmumula sa intermitensiya ng PV at pagbabago ng load, na maaaring magdulot ng flicker. Ang harmonics mula sa mga inverter ay nagdistort sa voltage, na nagdudulot ng paglaki ng pagkawala at pagtanda ng mga kagamitan. Ang hindi balanse na pag-access sa pagcharge ay nagdudulot ng three-phase imbalance, na nakakasama sa buhay ng transformer. Ang mga karaniwang inspeksyon ng isyu na ito ay nangangailangan ng mga solusyon na tiyak.

2.3 Dahilan ng mga Problema sa Kalidad ng Kuryente

Ang mga problema ay resulta ng coupled factors: intermitensiya/volatility ng PV, randomness ng load, nonlinearity ng transformer (core saturation, winding leakage), at mga isyu sa operasyon ng grid (hindi pantay na three-phase loads). Ang disenyo ay dapat komprehensibong tumugon sa mga ito para sa angkop na scheme ng kontrol.

3. Teknolohiya ng Kontrol ng Kalidad ng Kuryente para sa Dulo ng Distribution Transformer
3.1 Teknolohiya ng Kontrol Batay sa Mga Device ng Compensation

Ang mga karaniwang device ng compensation ay may iba't ibang katangian: reactive capacitors (simple pero mabagal), SVC (dynamic pero prone sa harmonics), at STATCOM (mabilis, tama, na may harmonic suppression). Sa panahon ng disenyo, ini-optimize ko ang capacity at posisyon (halimbawa, malapit sa low-voltage side ng transformer) para sa mas mahusay na epektividad.

3.2 Pagsasaayos ng Kalidad ng Kuryente Gamit ang Mga Strategiya ng Kontrol

Ang mga advanced na strategiya ay nagpapalakas ng kontrol: fuzzy control (nagtatrabaho sa nonlinear/uncertain issues), neural network (self-learning para sa precision), at model predictive control (nag-o-optimize sa pamamagitan ng prediction). Para sa pagbabago ng voltage, in-disenyo ko ang isang algoritmo ng regulation batay sa fuzzy, na napapatunayan ng simulasyon na nag-suppress ng pagbabago.

3.3 Komprehensibong Scheme ng Kontrol

Ang scheme ay nagintegrate ng data acquisition, decision-making, at compensation modules. It forms a closed-loop: data identifies issues, matches strategies/devices, and adjusts parameters. I guide scheme design to fit charging station scenarios.

4. Analisis ng Mga Case ng Praktikal na Application
4.1 Pagkakatawan ng Case

Isang malaking industrial park photovoltaic charging station, na may komplikadong load, ay nakakaharap sa matinding mga isyu sa kalidad ng kuryente sa dulo ng transformer dahil sa pagbabago ng load ng parke at intermitensiya ng PV, na nakakaapekto sa mga kagamitan at estabilidad ng grid. Lubos akong nakikilahok sa pag-implement ng scheme.

4.2 Application Scheme

Ginagamit ang piniling device ng compensation at cooperative fuzzy + model predictive control strategy. Ang fuzzy control ay gumagawa ng initial na compensation; ang model predictive control ay nagsasagawa ng optimization. Siniguro kong ang disenyo ay tugma sa lokal na kondisyon.

4.3 Pagsusuri ng Epekto

Ang pag-monitor pagkatapos ng application ay nagpapakita ng pag-improve ng kalidad ng kuryente: ang pagbabago ng voltage ay bumaba sa ±3%, ang THD ay bumaba sa ilalim ng 4%, at ang three-phase unbalance ay nasa loob ng 5%. Ekonomiko, ang taunang gastos sa maintenance ay bumaba ng ~¥200,000, at ang kita ay tumaas ng ~¥300,000. Sosyal, ang estabilidad ng grid ay sumusuporta sa mga enterprise ng industrial park, na nagpapatunay ng epektividad.

5. Kasimpulan

Ang disenyo ng komprehensibong scheme ng kontrol, na nagintegrate ng compensation at mga strategiya, ay epektibong nagpapabuti ng kalidad ng kuryente. Gayunpaman, ang kontrol sa komplikadong kondisyon ay maaari pang i-optimize. Ang mga pagpupunla sa hinaharap ay magbibigay ng mature na teknolohiya para sa pag-manage ng kalidad ng kuryente ng photovoltaic charging station, na nag-aalamin ng estabilidad ng grid.