Mitä on tärkeää huomioida valittaessa fotovoltaattinen muuntaja?

Aurinkosähkömuuntajien kokoontamisperiaatteet ja tekniset parametrit

Aurinkosähkömuuntajien kokoontaminen vaatii monien tekijöiden kattavan huomioinnin, mukaan lukien kapasiteettien yhteensopivuus, jännitesuhdevalinta, lyhytkierroksen impedanssin asetus, eristävän luokan määrittäminen ja lämpösuunnittelun optimointi. Tärkeimmät kokoontamisperiaatteet ovat seuraavat:

(I) Kapasiteettien yhteensopivuus: Perustavaa lastin kantamista varten

Kapasiteettien yhteensopivuus on keskeinen edellytys aurinkosähkömuuntajien kokoontamisessa. Se vaatii muuntajan kapasiteetin tarkkaa sovitusta aurinkosähköjärjestelmän asennettuun kapasiteettiin ja odotettuun maksimivoima-antoon, varmistaen vakauden tavoitellulla kuormituksella. Kapasiteettilaskennan kaava on:

missä U₂ edustaa muuntajan toissijaispuolen jännitettä (yleensä 400V). Aurinkosähköjärjestelmien luonteesta johtuen (esimerkiksi auringonvalon vaihtelu ja kuorman muutokset) laskentaan on sisällyttävä turvamarginaali (1.1–1.2 kertaa), kuorman muuttumiskerroin (esimerkiksi KT = 1.05) ja tehokerroin (yleensä 0.95).

Esimerkki: 500 kW:n huippuvoiman aurinkosähköjärjestelmälle voidaan valita 630 kVA, 800V/400V muuntaja, joka sopii eri auringonvalo- ja kuormituksen olosuhteisiin. Lisäksi Hajautetun aurinkosähkön liittämisen teknisissä ohjeissa suositellaan, että yhden hajautetun aurinkosähkövoimalan kapasiteetti ei ylitä ylemmän tason muuntajan sähkölaitoksen maksimikuorman 25 prosenttia, välttääkseen verkon häiriöitä.

(II) Jännitesuhteen valinta: Sopeutuminen vaihteluun ja jännitteen säätelyyn

Jännitesuhde on oltava yhteensopiva aurinkosähköjärjestelmän tuotantomääritysten (invertterijännite yleensä vaihtelee ±5%) ja verkon liittämisen vaatimusten kanssa, tarjoten dynaamisia säädösmahdollisuuksia. On olemassa kaksi pääasiallista säädösmenetelmää:

• Napakan säädös: Käytetään poistoasiassa napakansäädöksellä varustetuissa muuntajeissa, yleensä kolmea ±5% nappa (esimerkiksi 10.5kV/10kV/9.5kV), vaatii sähkönsyöttön keskeyttämisen.

• Automaattinen jännitteen säädösmoduuli: Käytetään päällä olevissa napakansäädöksellä varustetuissa muuntajeissa, mahdollistaa verkossa tapahtuvan dynaamisen säädön, vastausaika ≤200ms.

Todellisessa käytössä sopivia napoja tulisi valita kuorman ominaispiirteiden mukaan: 5 % nappaa kevyille kuormille ja 2.5 % tai 0 % nappoja raskaalle kuormalle, tasapainottaen jännitteen nousua korkeassa aurinkosähköntuotannossa ja jännitteen laskua yöllisten huipputuotannon aikana.

(III) Lyhytkierroksen impedanssin asetus: Suojan ja vakauden tasapainottaminen

Lyhytkierroksen impedanssin on suunniteltava järjestelmän lyhytkierrosvirtatasolle ja muuntajantyyppiin (öljykytketty/kuiva) mukaisesti, laskennan kaavalla:

Öljykytketty: 4%–8%; kuiva: 6%–12%. Isoille muuntajille (esimerkiksi 9150 kVA) lisätään impedanssia ( Zk ≥ 20% ). Tee lämpökorjaukset (öljykytketty 75°C, kuiva 120°C).

(IV) Eristyksen luokka

Sovita ulkoisiin ympäristöihin. Suositellaan luokkaa F (155°C) tai H (180°C). Aavikoissa käytä luokkaa H, rannoilla suolatuulesta vastaavia materiaaleja, kosteassa ilmastossa kosteuskestäviä. Huomioi lämpöikääntyminen: +6°C kaksinkertaistaa ikääntymisen, -6°C puolittaa sen.

(V) Lämpösuunnittelu

Optimoitu ympäristön mukaan. Jäähdytysmenetelmät: luonnollinen/pakollinen ilmajäähdytys, öljykytketty itsejäähdytys. Korkeissa lämpötiloissa: pakollinen ilma tai hybridijäähdytys; korkeassa kosteudessa: kuiva-tyyppi + aksiaalikuljetut; korkeassa pölymäärässä: IP54 + suodattimet. Aavikon asema käyttää mikrokanavaa, nestejäähdytystä (7:3 deioniisoitu vesi + etileniglykol) 3-kertaiseen tehokkuuteen.

V. Kokoontaminen ja tarkastus eri tilanteissa

Ratkaisut tyypillisille tilanteille:

(I) Verkkoliitettynä

Kokoontaminen: Kattaa invertteri/apulaistehon + 1.15× marginaali (esimerkiksi 1092.5 kVA). Sopii ±5% jännitteeseen, 4%–8% impedanssiin, ≥Luokka F, luonnollinen/öljy-ilma jäähdytys. Tarkastus: Tarkista eristys, THD ≤ 5%, jännitteen säätely (±2.5%), impedanssi (±2% tehdasta arvosta).

(II) Verkosta irrallinen

Kokoontaminen: 1.2–1.5× kuormateho. Sopii invertteriin (esimerkiksi 800V/400V), 6%–12% impedanssi, ≤200ms jännitteen säätely, 400V + 220V kuljetut.
 Tarkastus: Testaa ylikuormitus (≥120%), jännitteen säätelyvastaus, jännitteen tasapaino ja järjestelmän fluktuatiot.

(III) Korkeat lämpötilat

Kokoontaminen: Kuiva-tyyppi + pakollinen ilma tai öljykytketty + naftenilijäte. Käytä korkean lämpötilan eristystä, IP55, 80°C aloitus/60°C pysäytysventtiilit. Tarkastus: Neljänneksittäin termografia, kahdesti vuodessa öljyn testaus, tarkista jäähdytys, seuraa kuljetusten lämpötilaa.

(IV) Korkea kosteus/rannikkoseudut

Kokoontaminen: IP65 epoksidikuiva-tyyppi, 316L + fluorihiilipeite, suolaresistentti eristyminen, lisätty välistys. Tarkastus: Tarkista peite, öljyn kosteus/gasit, suolasuihku-testi (≤5% tehon pudotus), seuraa vetyä.

(V) Korkea pölymäärä

Kokoontaminen: Täysin suljettu, IP54, kolmiportainen suodatin, laajennettu jäähdytysala, kituva kuljetus. Tarkastus: Vaihda suodattimet neljänneksittäin, termografia, tarkista pölynpitävyys, puhdista säännöllisesti.

(VI) Sähkömagneettinen häiriö

Kokoontaminen: Ristikuljetukset (≤500pF), LC-suodattimet ( THD ≤ 4% ), täyttää EMC (GB/T 21419-2013), kaksoispäällekkäinen viestintä. Tarkastus: Vuosittain EMC-testit, seuraa harmonioita/tasapainoa, tarkista maanjäähdytys (≤0.5Ω), testaa bitvirhe 10^-8.

(VII) Aurinkosähkön energiasäilytystä integroituna

Kokoontaminen: Integroi PCS (Modbus RTU), 400V + 220V kuljetut, ≤200ms reaktiivinen kompensaatio, huomioi yhdistetty kuorma. Tarkastus: Varmista PCS-yhteensopivuus, jännitteen tasapaino (≤1%), testaa jännitteen säätely (≤±2%), tarkista säilytysyhdisteet.

Yhteenveto: Tarkka kapasiteetin, jännitteen, impedanssin, eristysluokan ja lämpösuunnittelun yhteensopivuus, sekä perusteellinen tarkastus, takaa turvallisen, tehokkaan ja pitkäikäisen toiminnan, joka vastaa jakautuneen aurinkosähkön kehitystä hiilipäästötavoitteiden mukaisesti.