საინტელექტო ენერგიის ეპოქაში ძირითადი оборудование: IEE-Business-ის ელექტროენერგიის წარმოებისთვის შემცირებული ტრანსფორმატორის გადაწყვეტილება

​I. კონტექსტი და მოთხოვნა​

რენებლური ენერგიის შემთხვევითი პრინციპით ხელმისაწვდომობის სწრაფი ზრდის პროცესში, ტრადიციული ელექტრომაგნიტური ტრანსფორმატორები უკვე აღარ შეძლებენ შესაბამისად დაეხმარონ თანამედროვე ელექტროსადგურების ფლექსიბილობის, ეფექტიურობის და ინტელექტუალობის მოთხოვნებს. ქარის და სოლარული ენერგიის შემთხვევითობა და ინტერმიტენტობა წარმოადგენს სერიოზულ გამოწვევას სადგურის სტაბილურობისთვის, რითაც აუცილებელი ხდება ინოვაციური ენერგიის კონვერტირების ცენტრი, რომელიც შეიძლებს დინამიურად რეგულირებას და მაღალი ხარისხის ენერგიის გამოყენებას.

​II. გადაწყვეტილების შესახებ​

ამ გადაწყვეტილებში გამოიყენება ​თვლის ელექტრონული ტრანსფორმატორები (PETs)​​ ტრადიციული ხარისხის ტრანსფორმატორების ჩანაცვლებისთვის. სამუშაო საშუალებით სამუშაო სიხშირეების ელექტრონული ტექნიკის გამოყენებით, PET-ები საშუალებას აძლევენ დაარეგულირონ და კონტროლირებენ ენერგიის კონვერტირებას და კონტროლს შემდეგი საკუთარი დარგებით:

• ​ფლექსიბილური ენერგიის კონვერტირება: ტრადიციული ტრანსფორმატორების (ვოლტაჟის/დენის ამპლიტუდის) შეზღუდვების დარღვევა და სამგანზომილო კონტროლი სიხშირეზე, ფაზაზე და ენერგიაზე.
• ​დინამიური რეაქცია: მილისექუნდების დონის რეგულირების სიჩქარე ეფექტურად ამცირებს რენებლური ენერგიის ფლუქტუაციებს.
• ​ინტელექტუალური ინტერფეისი: შექმნის ციფრულ ხარჯის შუა ქსელში და სადგურის შორის.

​III. საკუთარი ტექნიკური არქიტექტურა​

​1. მრავალსაფეხური ტოპოლოგიის ოპტიმიზაცია​

გამოიყენება ​​"AC-DC-AC" სამფეხური კონვერტაციის არქიტექტურა:

• ​სიმართლეში რექტიფიკაციის ეტაპი: MMC (მოდულური მრავალსაფეხური კონვერტერი) ტოპოლოგიის გამოყენებით ითამაშებს ფართო შესავალი ვოლტაჟის ფლუქტუაციებს.
• ​იზოლირებული DC-DC ეტაპი: განხორციელებს დუალური აქტიური ხაზის (DAB) სტრუქტურას 10-20 kHz სიმართლეში იზოლაციისთვის.
• ​ინტელექტუალური ინვერტირების ეტაპი: მხარდაჭერს დინამიური რეგულირებას ქსელში დაკავშირების სტრატეგიების (V/f კონტროლი, PQ კონტროლი).

​2. მთავარი კომპონენტების შერჩევა​

​3. ინტელექტუალური კონტროლის სისტემა​

რეალური დროში ქსელის სტატუსის მონიტორინგი შესაძლებლობას აძლევს:

• აქტიური ვოლტაჟის დარჩენა (LVRT/ZVRT)
• დინამიური ენერგიის ნახარჯის რეგულირება რენებლური ფლუქტუაციებისთვის
• წაშლებების օპტიმიზაციის ალგორითმები

​IV. მთავარი დარგები და მნიშვნელობა​

​ეფექტიურობის გადარჩენა​

​ფუნქციონალური შესაძლებლობები​

• ​აქტიური ფილტრირება: ამცირებს 5th–50th ჰარმონიკებს (THD <1.5%)
• ​რეაქტიული კომპენსაცია: ±100% უწყვეტი ხარჯის რეგულირება
• ​ფართო რეგულირება: ნულოვანი ვოლტაჟის დარჩენა (ZVRT) მხარდაჭერა
• ​შავი სტარტი: ავტონომიური ვოლტაჟის/სიხშირის სტაბილიზაცია არადაკავშირებულ რეჟიმში

​V. გამოყენების სცენარი​

​სცენარი 1: ქარის ფარმის შერჩევის სისტემა​

graph TB 

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

    WTG2[WTG2] --> PET1 

    ... 

    PET1 -->|35kV DC Bus| Collector 

    Collector --> G[220kV Main Trafo] 

• ​ამოხსნის: შერჩევის ხაზის ფლუქტუაციები ტურბინების ვოლტაჟის ფლუქტუაციების გამო
• ​შედეგები: 12% დანაკლება ქარის რეგულირებაში, 65% დანაკლება ენერგიის ფლუქტუაციებში

​სცენარი 2: PV ფარმის სმარტ შერჩევის სადგური​

• მოდულური PET კლასტერები (1–2 MW/ერთეული)
• MPPT ფუნქციონალი უზრუნველყოფს 7–15% დარჩენას ნაწილობრივი გაფართოების შემთხვევაში
• ღამის რეჟიმში სტატკომის როლი ქსელის რეაქტიული მხარდაჭერისთვის

​VI. განხორციელების რუკა​

1. ​პილოტის ფაზა: PET-ების დანერგვა რენებლური ქსელებში 10% ვოლტაჟის ფლუქტუაციებით (20% ხარჯი).
2. ​ჰიბრიდული ქსელის ფაზა: ჰიბრიდული ტრანსფორმატორის სისტემა (HTS) PET-ების და ტრადიციული ტრანსფორმატორების პარალელური მუშაობით.
3. ​სრული ჩანაცვლება: PET-ები ყველა ახალ პროექტში; დარჩენილ პროექტებში ფაზური რენოვაცია.

​VII. ეკონომიკური ანალიზი​

მაგალითი: 100MW ქარის ფარმა

​შეჯამება: PET გადაწყვეტილებები ტრადიციული ელექტრომაგნიტური შეზღუდვების შერეულებას არ არის შესაძლებელი, შექმნის შემდეგი პოკოლექციის პლატფორმა მაღალი რენებლური ქსელებისთვის. ისინის დარგები ეფექტიურობაში, ქსელის მხარდაჭერაში და ინტელექტუალობაში შეუძლია იქნებიან სტრატეგიული ტექნოლოგია თანამედროვე ელექტროსადგურებისთვის.