פתרונות יישומיים חדשניים עבור מותגי טרנספורמיטורים חד-פאסיים בהשכלה ותיעוש הרשת בארצות הברית
1 אתגרים ברשת הכפרית והיתרונות הטכנולוגיים של ממרעי פאזה בודדת
הרשת הכפרית והפרוורית בארצות הברית מתמודדת עם אתגרים קריטיים: תשתית מיושנת וצפיפות עומס נמוכה גורמות לספק חשמל לא יעיל, עם אובדן קו של 7%–12%—מה שהופך אותה לסוג רשת שגבוה באופן משמעותי מרשתות עירוניות (4%–6%). מעל 60% מהאזורים הכפריים מחריגים את התקן הרדיוס של ספק החשמל של 300 מטר, מה שגורם לחוסר יציבות מתח רחב היקף (ירידה במתח בשיא של 15%–20%). ממרעי שלושה פאזות באזורים עם צפיפות עומס נמוכה (<2 MW/sq.mi) פועלים מתחת ל קצב עומס של 30%, מה שגורם לאובדן יתר על המידה ללא עומס. ממרעי הפיזה הבודדת פותרים את האתגרים הללו באמצעות:
1.1 תכונות טכנולוגיות
- עקרון אלקטרומגנטי: המרת מתח דרך יחס הסיבובים בין הקויים הראשיים/משניים.
- עיצוב הליבה: משתמש בטכנולוגיית ליבה ספירלית ועיצוב חיבור משני מדורגים עם פלדה סיליקונית קרה-מעובדת ומולאה, מפחית אובדן ללא עומס ב 30%–40% בהשוואה לממרעי שלושה פאזות מסוג S9.
- הצבה קומפקטית: טווח יכולת: 10–100 kVA; משקל: 1/3 מממרעי שלושה פאזות; התקנה על עמודים מינימלית את עקבות הרגל. מאפשר גישה ישירה במתח גבוה (10 kV) לאזורים מגורים, מקטין את רדיוס הספק הנמוך ל 80–100 מטרים.
1.2 יתרונות יעילות וקosten
- יעילות אנרגיה: >98% יעילות פעולה בעומס של 30%–60% בשל הפחתת אובדי ברזל/קורוזיה.
- הפחתת אובדן: אובדן קו יורד ל 1%–3% (4–8 נקודות אחוז נמוך יותר).
- יציבות מתח: תנודות סופיות מוגבלות ל ±5%, מפחיתות "מחסור בחצי האמייל האחרון".
- החזר על ההשקעה: מחיר התקנה: 8,000 עבור יחידה של 50 kVA לעומת 28,000 עבור ממרע של 315 kVA בשלושה פאזות. תקופת החזר ההשקעה: 5–6 שנים (שיפוץ) או 2–3 שנים (פרויקטים חדשים).
2 חדשנות טכנולוגית לעיצוב
2.1 מבנה הליבה וביצועים חשמליים
- מבנה הקויים: מבנה קויים נמוך-גבוה-נמוך מגביר את יכולת התנגדות לקצר חשמלי (>25 kA) והיציבות התרמית.
- מצבים חיבור:
- שלושה טיפים במתח נמוך: חיבור אמצעי של קויים לאדמה עבור יציאה דו-פאזה של 220V.
- ארבעה טיפים במתח נמוך: שני קויים עצמאיים (יחס 10kV/220V) לספיקה גמישת.
- התאמה לבטיחות: מאושר על ידי UL; כיתה בידוד: 34.5 kV (BIL 150 kV); שמפו אוטומטי להצלה ולגינה.
טבלה 1: פרמטרים טכנולוגיים של ממרעי פאזה בודדת
|
יכולת (kVA) |
אובדן ללא עומס (W) |
אובדן עם עומס (W) |
משקל (kg) |
נפח השמן (kg) |
בתים שנספקים |
|
30 |
50 |
360 |
340 |
22 |
10–15 |
|
50 |
80 |
500 |
450 |
34 |
20–25 |
|
100 |
135 |
850 |
510 |
59 |
40–50 |
2.2 חומרים מתקדמים וטכנולוגיות חכמות
- חומרים לליבה:
- פלדה CRGO: בעלות נמוכה; אובדן ללא עומס ≈ 0.5 W/kg.
- מתכת אמורפית (AMDT): 70% נמוך יותר אובדן ללא עומס (0.1 W/kg); אידיאלי עבור עומסים בלתי יציבים.
- שילוב חכם:
- מעקב בזמן אמת של מתח/זרם/הרמוניות.
- מעקב אחר טמפרטורה להתרעות הזדקנות בידוד.
- פיצוי.AutoSize=true;
06/19/2025
מומלץ
פתרון משלב חשמל מהветר והשמש עבור איים מרוחקים
תקצירהצעה זו מציגה פתרון אנרגיה משולב חדשני שמשלב בצורה עמוקה את טכנולוגיות ההפקת אנרגיה מהרוח, הפקת אנרגיה סולארית, אחסון מים בשיטות פומפינג והידרואלקטריקה, וטיהור מי ים. הפתרון מתכוון להתמודד באופן מערכתי עם האתגרים העיקריים של איים מרוחקים, כולל קושי בהיקף הרשת, עלויות גבוהות להפקת חשמל מדיזל, מגבלות של אחסון בגדלים מסחריים באמצעות סוללות, ומחסור במים מתוקים. הפתרון משיג סינרגיה ואוטונומיה ב"ספק חשמל - אחסון אנרגיה - אספקת מים", ומציע דרך טכנולוגית נאמנה, כלכלית וירוקה לפיתוח בר קיימא של האי.
מערכת היברידית חכמה של רוח-שמש עם בקרת Fuzzy-PID לשיפור ניהול הסוללה ואופטימיזציה מקסימלית של כוח
תקצירההצעה מציגה מערכת ייצור חשמל היברידית של רוח-שמש המבוססת על טכנולוגיה מתקדמת של בקרה, במטרה להתמודד באופן יעיל וכלכלי לצרכי החשמל באזורים מרוחקים ובסצנאריות שימוש מיוחדות. ליבה של המערכת היא מערכת בקרה חכמה המרכזת סביב מעבד ATmega16. המערכת מבצעת מעקב אחר נקודת הספק המקסימלית (MPPT) עבור אנרגיית הרוח והשמש ומפעילה אלגוריתם אופטימלי שמשלב בקרה PID ובקרה עמומה לבקרה מדוייקת ויעילה של טעינה/פריקה של הרכיב העיקרי - הסוללה. כתוצאה מכך, היא מגבירה באופן משמעותי את יעילות הייצור הכוללת של החשמל, מ
פתרון היברידי יעיל כלכלית של רוח-שמש: מبدل בק-בוסט וטעינה חכמה מפחיתים את עלות המערכת
תקצירפתרון זה מציג מערכת היברידית חדשנית ליצירת חשמל מהרוח והשמש בעלת יעילות גבוהה. פתרון זה מתייחס לחסרונות מרכזיים בטכנולוגיות קיימות כגון שימוש נמוך באנרגיה, אורך חיים קצר של סוללות ויציבות מערכות גרועה, על ידי שימוש במעברי DC/DC Buck-Boost בשליטה דיגיטלית מלאה, טכנולוגיית מקבילות מתחלפות ואלגוריתם טעינה חכם בשלושה שלבים. הדבר מאפשר מעקב אחר נקודת החשמל המירבית (MPPT) עבור טווח רחב יותר של רוחות ושמש, שיפור משמעותי ביעילות التقטף של האנרגיה, הרחבת משך החיים של הסוללה באופן יעיל והפחתת עלות ה
מערכת היברידית של אנרגיה רוח-שמש אופטימלית: פתרון עיצוב מקיף ליישומים חיצוניים לרשת
הקדמה והשראה1.1 אתגרים במערכות ייצור חשמל ממקור יחידמערכות ייצור חשמל פוטו-וולטאי (PV) או רוח טיפוסיות סובלות מתכונות פנימיות שליליות. ייצור חשמל באמצעות PV מושפע מחזורי יום ולילה ותנאי מזג אוויר, בעוד שיצירת חשמל באמצעות רוח תלויה במשאבי רוח בלתי יציבים, מה שמוביל לתנודות משמעותיות בהספק החשמלי הנוצר. כדי להבטיח אספקה מתמשכת של חשמל, יש צורך בבנקי סוללות קיבולת גבוהים לאחסון ואיזון אנרגיה. עם זאת, סוללות המופעלות בתדר גבוה של טעינה ומיחזור נמצאות לעיתים קרובות במצב של טעינה חלקית לאורך זמן תחת
