• Product
  • Suppliers
  • Manufacturers
  • Solutions
  • Free tools
  • Knowledges
  • Experts
  • Communities
Search


Perangkat Inti di Era Energi Cerdas: Solusi Trafo Elektronik Daya untuk Pembangkit Listrik

​I. Latar Belakang dan Kebutuhan

Dengan meningkatnya adopsi energi terbarukan secara cepat, transformator elektromagnetik tradisional kesulitan memenuhi permintaan jaringan modern untuk fleksibilitas, efisiensi, dan kecerdasan. Volatilitas dan intermitensi tenaga angin dan surya menimbulkan tantangan serius bagi stabilitas jaringan, sehingga diperlukan pusat konversi energi inovatif yang mampu melakukan regulasi dinamis dan menghasilkan tenaga berkualitas tinggi.

​II. Ringkasan Solusi

Solusi ini menggunakan ​transformator elektronik daya (PET) all-solid-state​ untuk menggantikan transformator frekuensi garis konvensional. Dengan memanfaatkan elektronika daya berfrekuensi tinggi, PET memungkinkan konversi level tegangan dan kontrol energi dengan keunggulan inti:

  • Konversi Daya Fleksibel: Membuang batasan transformator tradisional (hanya amplitudo tegangan/arus) untuk mencapai kontrol multidimensi atas frekuensi, fase, dan daya.
  • Respon Dinamis: Kecepatan penyesuaian pada tingkat milidetik efektif meredam fluktuasi energi terbarukan.
  • Antarmuka Cerdas: Menciptakan jembatan digital antara unit pembangkit dan jaringan.

​III. Arsitektur Teknis Inti

​1. Optimalisasi Topologi Multi-Level

Mengadopsi ​Arsitektur Konversi Tiga Tahap "AC-DC-AC":

  • Tahap Rektifikasi Frekuensi Tinggi: Menggunakan topologi MMC (Modular Multilevel Converter) untuk menampung fluktuasi tegangan masukan yang luas.
  • Tahap DC-DC Terisolasi: Mengimplementasikan struktur Jembatan Aktif Ganda (DAB) untuk isolasi frekuensi tinggi 10-20 kHz.
  • Tahap Inversi Cerdas: Mendukung perubahan dinamis strategi sinkronisasi jaringan (kontrol V/f, kontrol PQ).

​2. Pemilihan Komponen Utama

​Komponen

​Teknologi

​Keunggulan

Perangkat Pengalihan

Modul SiC MOSFET

Tahan suhu tinggi (>200°C), pengurangan kerugian 40%

Inti Magnet

Aloy Nanokristalin

Kerugian frekuensi tinggi 60% lebih rendah, 3x kepadatan daya

Kapasitor

Kapasitor Film Polipropilena Metalis

Tahan tegangan tinggi, umur panjang, ESR rendah

​3. Sistem Kontrol Cerdas

Pemantauan status jaringan real-time memungkinkan:

  • Penyelamatan tegangan aktif (LVRT/ZVRT)
  • Penyesuaian aliran daya dinamis untuk fluktuasi terbarukan
  • Algoritma optimisasi kerugian

​IV. Manfaat dan Nilai Utama

​Peningkatan Efisiensi

​Metrik

​Transformator Tradisional

​PET

​Peningkatan

Efisiensi Beban Penuh

98.2%

99.1%

↑0.9%

Efisiensi Beban 20%

96.5%

98.8%

↑2.3%

Kerugian Beban Kosong

0.8%

0.15%

↓81%

​Kemampuan Fungsional

  • Filtering Aktif: Menekan harmonisa 5th-50th (THD <1.5%)
  • Kompensasi Reaktif: Regulasi kapasitas kontinu ±100%
  • Kemampuan Penyelamatan Gangguan: Dukungan penyelamatan tegangan nol (ZVRT)
  • Start Hitam: Stabilisasi tegangan/frekuensi otomatis dalam mode terisolasi

​V. Skenario Aplikasi

​Skenario 1: Sistem Pengumpul Taman Angin

graph TB 

    WTG1[WTG1] --> PET1[10kV/35kV PET] 

    WTG2[WTG2] --> PET1 

    ... 

    PET1 -->|35kV DC Bus| Pengumpul 

    Pengumpul --> G[220kV Transformator Utama] 

  • Menyelesaikan: Oskilasi garis pengumpul dari ayunan tegangan turbin kumulatif
  • Hasil: 12% kurang pemotongan angin, 65% pengurangan deviasi fluktuasi daya

​Skenario 2: Stasiun Penambah Cerdas Pembangkit PV

  • Kluster PET modular (1-2 MW/unit)
  • Fungsi MPPT meningkatkan hasil 7-15% dalam penayangan sebagian
  • Operasi malam sebagai STATCOM untuk dukungan reaktif jaringan

​VI. Rencana Implementasi

  1. Fase Pilot: Menempatkan PET di pembangkit terbarukan dengan volatilitas tegangan >10% (20% kapasitas).
  2. Tahap Jaringan Hibrida: Sistem Transformator Hibrida (HTS) dengan operasi paralel PET-tradisional.
  3. Penggantian Penuh: PET untuk semua proyek baru; retrofit bertahap untuk pembangkit yang ada.

​VII. Analisis Ekonomi

Contoh: Taman Angin 100MW

​Item

​Tradisional

​PET

​Manfaat Tahunan

Capex

¥32M

¥38M

-¥6M

Kerugian Daya Tahunan

¥2.88M

¥1.08M

+¥1.8M

Biaya O&M

¥0.8M

¥0.45M

+¥0.35M

Hemat Reaktif

¥0.6M

+¥0.6M

Periode Balik Modal

<3 Tahun

 

Kesimpulan: Solusi PET melampaui batasan elektromagnetik tradisional, menciptakan platform konversi daya generasi berikutnya untuk jaringan dengan tingkat energi terbarukan tinggi. Keunggulan mereka dalam efisiensi, dukungan jaringan, dan kecerdasan menjadikan mereka teknologi strategis untuk sistem tenaga modern.

08/05/2025
Direkomendasikan
Engineering
Solusi Tenaga Hybrid Angin-Surya Terpadu untuk Pulau-pulau Terpencil
AbstrakProposal ini mempresentasikan solusi energi terintegrasi inovatif yang menggabungkan secara mendalam pembangkit listrik angin, fotovoltaik, penyimpanan hidro pompa, dan teknologi desalinasi air laut. Tujuannya adalah untuk menangani secara sistematis tantangan inti yang dihadapi oleh pulau-pulau terpencil, termasuk cakupan jaringan listrik yang sulit, biaya pembangkit listrik diesel yang tinggi, keterbatasan penyimpanan baterai tradisional, dan kelangkaan sumber daya air tawar. Solusi ini
Engineering
Sistem Hibrid Angin-Surya Cerdas dengan Kontrol Fuzzy-PID untuk Manajemen Baterai yang Ditingkatkan dan MPPT
AbstrakProposal ini mempresentasikan sistem pembangkit listrik hibrid angin-matahari berbasis teknologi kontrol canggih, bertujuan untuk secara efisien dan ekonomis menangani kebutuhan energi di daerah terpencil dan skenario aplikasi khusus. Inti dari sistem ini terletak pada sistem kontrol cerdas yang berpusat pada mikroprosesor ATmega16. Sistem ini melakukan Pelacakan Titik Daya Maksimum (MPPT) untuk energi angin dan matahari serta menggunakan algoritma yang dioptimalkan dengan menggabungkan k
Engineering
Solusi Hibrid Angin-Surya yang Hemat Biaya: Konverter Buck-Boost & Pengisian Pintar Mengurangi Biaya Sistem
Abstrak​Solusi ini mengusulkan sistem pembangkit listrik hibrid angin-surya yang inovatif dan berdaya tinggi. Menangani kekurangan inti dalam teknologi yang ada—seperti pemanfaatan energi yang rendah, umur baterai yang pendek, dan stabilitas sistem yang buruk—sistem ini menggunakan konverter DC/DC buck-boost yang sepenuhnya dikendalikan secara digital, teknologi paralel interleaved, dan algoritma pengisian tiga tahap yang cerdas. Ini memungkinkan Pelacakan Titik Daya Maksimum (MPPT) pada rentang
Engineering
Sistem Optimasi Hybrid Angin-Surya: Solusi Desain Komprehensif untuk Aplikasi Off-Grid
Pendahuluan dan Latar Belakang​​1.1 Tantangan Sistem Pembangkit Listrik Berbasis Satu Sumber​Sistem pembangkit listrik fotovoltaik (PV) atau angin tradisional memiliki kekurangan inheren. Pembangkitan listrik PV dipengaruhi oleh siklus harian dan kondisi cuaca, sementara pembangkitan listrik angin bergantung pada sumber angin yang tidak stabil, menyebabkan fluktuasi signifikan dalam output daya. Untuk memastikan pasokan listrik yang berkelanjutan, diperlukan bank baterai berkapasitas besar untuk
Pertanyaan
Unduh
Dapatkan Aplikasi Bisnis IEE-Business
Gunakan aplikasi IEE-Business untuk menemukan peralatan mendapatkan solusi terhubung dengan ahli dan berpartisipasi dalam kolaborasi industri kapan saja di mana saja mendukung sepenuhnya pengembangan proyek dan bisnis listrik Anda