Fotovoltaik transformator yechimlari: Texnologik innovatsiyalardan foydalanib PV elektr stansiyalaridagi yuqori samaradorlik va qonchali ishni ta’minlash

Fotovoltaik transformatorli yechimlar: Texnologik innovatsiyalar orqali fotovoltaik elektr stansiyalarda yuqori effektivlik va stabil ishlanishni ta'minlash

Fotovoltaik (PV) energiya ishlab chiqarish sohasida, transformatorlar energiya o'zgaruvchiligi va uzatish uchun muhim komponent sifatida xizmat qiladi. Ularning texnik xususiyatlari butun stansiyaning energiya ishlab chiqarish effektivligi, ish rejimi qonishi va iqtisodiy foydasiga toliq ta'sir qiladi. Bu maqola texnik xususiyatlarga qaratilgan bo'lib, mijozlarni stansiya qiymatini maksimal darajada oshirishga yordam beradigan qadrdor PV-mahsus transformator yechimini taklif etadi.

​Texnik vazirlar va talablar​
Aniqlikda, san'atiy transformatorlar PV sharoitlarda qo'llanilganda xususiy muammolarga duch keladi:

1. ​Xususiy yuk xususiyatlari: Kun-kecha tsikllari va ob-havo o'zgarishlari tufayli katta energiya o'zgaruvchiliklar paydo bo'ladi, bu esa past yuk darajalarda (xususan erkalash/tungi va bulutli/yomg'irli kunlarda) davomiyligicha ishlashga olib keliadi. Aniqlikda, transformatorlar past yuklarda past effektivlikka ega, be-yuk holatidagi yo'qotmalar ortib boradi.
2. ​Energiya sifatiga oid muammolar: Invertor chiqish akimlari juda yuqori harmonik komponentlarga ega (masalan, 5, 7, 11, 13-darajali), bu esa transformator yo'qotmalarini, harorat o'sishini va shovqin olishini tezlashtiradi, izolyatsiya eskirmasini ko'taradi.
3. ​Qiyin ish rejalari: Tashqi o'rnatishlarda ekstremal haroratlar, qum tortinoqlari, shor suyuqliklari va yuqori namliklar mavjud, bu esa yuqori harorat chiqarish, himoya va izolyatsiya talablarini oshiradi.
4. ​Yuqori qonish talablari: Fotovoltaik integratsiya uchun tok tarmog'i standartlari (masalan, elektr zaryadining o'zgaruvchiligi, harmoniklar) yetarlicha qiyin. Transformatorlar tok tarmog'i xavfsizligini ta'minlash uchun yuqori yuklanish va tez o'sishga tahdidni ta'minlashi kerak.
5. ​Yuqori iqtisodiylikni talab qilish: Stansiya egalari LCOE (energiya bahosi) ga juda sezgililik ko'rsatadi, bu esa aniq yuk darajalarda (xususan tipik PV oraliqlarida) yuqori ish rejimi effektivligi va juda past yo'qotmalar bilan transformatorlarni talab qiladi.

​Qadrdor PV transformator yechimlari asosiy texnik xususiyatlari​
Bu muammolarni hal qilish uchun, bizning yechimimiz quyidagi optimallashtirilgan asosiy imkoniyatlarni o'z ichiga oladi:

1. ​Yuqori effektivlik va juda past yo'qotmalar​
   o Past be-yuk holatidagi yo'qotma (P₀): Yaxshi mag'netlangan silitsium tilli baza yoki yuqori flux doimiylik va juda past markaziy yo'qotma bilan yuqori effektivlikli amorf alloyning ishlatilishi, yuqori effektivlikli magnit markazi dizayni bilan birga.
   o Past yuk holatidagi yo'qotma (Pₖ): Oksigen bo'sh temirli spirallar bilan yuqori effektivlikli struktura bilan birga, eddy akim yo'qotmalarni kamaytirish; aniq ampere-turn balans nazorati, bo'sh yo'qotmalarini minimallashtiradi.
   o Keng yuqori effektivlikli yuk oraliqlari: 20%–70% yuk darajalari (tipik PV oraliqlari) uchun maxsus optimallashtirilgan, bu esa muddatli ish rejimi eng yuqori effektivlik maydonida amalga oshiriladi.
   Tipik performans (1000kVA misoli): 25–40% P₀ kamayishi, 5–10% Pₖ kamayishi aniq neft/standart kurutma transformatorlari bilan solishtirilganda.
2. ​Yuqori harmonik bilan borish va tez o'sish qonishini ta'minlash​
   o Harmonikka qarshi tasir qiluvchi dizayn: Takomillashtirilgan dizayn va ishlab chiqarish:
   ▪ Spirallar akim doimiyligini pasaytirish, harmonik issiqroq qilishni kamaytirish.
   ▪ Izolyatsiya tizimini mustahkamlash, yuqori harorat/elektrik quvvatini oshirish.
   ▪ Markaziy texnologiyani takomillashtirish, titrash va shovqin olishni kamaytirish.
   ▪ (Ixtiyoriy) K-Faktor/K-Reytinq dizayni: Yuqori harmonik maydondagi (masalan, K-4, K-13) dizayn, harmonik akimlar va harorat kapasitetini tasdiqlash.
   o Yaxshi yuklanish imkoniyati: Optimallashtirilgan harorat nazorati (masalan, havoni o'tkazuvchi kanallar, radiatorlar/chiziqli joylashtirish) Class H (≥180°C) izolyatsiya bilan 1.5× reyting yukini 2 soat va 1.3× davomiyligicha yukini ta'minlaydi.
3. ​Eng yuqori mohiyatka moslashish va yuqori himoya​
   o To'liq yopiq va IP55/IP65 himoya: Qum, yomg'ir, qor, shor suyuqliklari va namlikka qarshi. Ahamiyatli komponentlar korroziyaga qarshi qobil bo'lgan nafas olinmaydigan tilli materiallardan ishlab chiqarilgan.
   o Yuqori harorat qonishini ta'minlash: Yaxshi harorat chiqarish tizimlari (effektiv radiatorlar, maxsus kanallar) va yuqori harorat izolyatsiya materiallari (H/C klass) -40°C dan +50°C gacha eng yuqori harorat sharoitlarda ish rejimini ta'minlaydi, aniq nechtalik transformatorlarga nisbatan juda past darajada.
   o Muhofazadorlik chuqurlik (Kurutma): Biyoqarshilikka ega bo'lgan qoplamali rezina/izolyatsiya bo'yi/chegara suyuqliklar (masalan, tabiiy esterlar) bilan yuqori yanish nuqtasi, o'zi o'chirish xususiyatlariga va yaxshi harorat/mohiyat performansiga ega.
4. ​Axborot tekshirish va ta'minlash​
   o Jami temperaturani tekshirish: Ichki bir nechta sensorlar (masalan, PT100) markaziy/spiral haroratlarini real vaqtga qadar kuzatadi; RTU/SCADA interfeyslari butun stansiya bo'lgan joyda kuzatish va masofadan ta'minlashni ta'minlaydi.
   o Modulyar dizayn: Asosiy komponentlar joyda almashtirish orqali ta'minlash vaqtini minimal qiladi; aniq holat belgilari (masalan, bosimni aralash valvular) ta'minlashni yengilaydi.
   o (Ixtiyoriy) Axborotli rivojlanish: Integrallashtirilgan yuqori sensorlar (titrash, qismi chiqarish) oldindan ta'minlash va omillik davri baholashni ta'minlaydi.

​Mijoz qiymat taklifi​
Yuqori imkoniyatli PV-mahsus transformatorlarni qo'llash:
• ​Yuqori energiya hosil bo'lish: Judami P₀/Pₖ yo'qotmalar va keng yuqori effektivlik oraliqlari, tok tarmog'idan energiya hosil bo'lishni 1–3% ga oshiradi.
• ​Omillik davri uzaytirish: Harmonikka qarshi qonish, mohiyat qonish va yuqori izolyatsiya, omillik davrini 25 yildan oshiradi.
• ​O&M xarajatlarni kamaytirish: Yuqori himoya, qonish va ta'minlash, xato va ta'mirlash xarajatlarni minimal qiladi.
• ​Tok tarmog'i standartlariga moslashishni yaxshilash: Yuqori energiya sifati, qiyin tok tarmog'i standartlariga javob beradi.
• ​LCOE ni optimallashtirish: Effektivlik, omillik davri va O&M bo'yicha umumiy yopish, energiya bahosini minimal qiladi.
• ​Risklarni nazorat qilish: Maydon testi o'tkazilgan dizayn, ish rejimidagi xavflardan himoya qiladi.

​Namunaviy o'quvlar va texnik parametrlar​
Dunyo miqdorida katta PV stansiyalarda (masalan, Sharq Ortoqishloqda 2.2GW qumli loyiha, Sharq Chinnoda 500MW agrivoltaika loyihasi) qo'llanilgan:

• Sharq Ortoqishloq namunaviy o'quvi: Judami yo'qotmalar bilan transformatorlar >50°C/qum tortinoqlari sharoitlarida harorat o'sishini (konkurentlarga nisbatan 8–10°C past) kamaytirdi, LCOE ni ~8% ga kamaytirdi.
  • Sharq Chin namunaviy o'quvi: IP65-reyting dizayni namlik/agrosfera sharoitlarida kondensatsiya va kontaminatsiya kirishini oldini o'ldi, ikki yilda hech qanday planlashtirilmagan to'xtatishlar bo'lmadi.

​Asosiy performans parametrlari (3150kVA, 35kV misol)​​