ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಶಕ್ತಿ ಕಾಲದಲ್ಲಿ ಮುಖ್ಯ ಉಪಕರಣಗಳು: ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪನ್ನಕ್ಕಾಗಿ ಪವರ್ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ ಪರಿಹಾರ
I. ಪರಿಸ್ಥಿತಿ ಮತ್ತು ಆವಶ್ಯಕತೆ
ನವೀಕರಣೀಯ ಶಕ್ತಿಯ ಉಪಯೋಗದ ದ್ರುತ ಹೆಚ್ಚಳಗಿನ್ನು ನೆಲೆಯಲ್ಲಿ ಪರಮ್ಪರಾಗತ ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಮಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮರ್‌ಗಳು ಹಿಂದಿನ ಗ್ರಿಡ್‌ಗಳ ವಿನಿಮಯ ಸ್ವಾತಂತ್ರ್ಯ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಬುದ್ಧಿಮತ್ತಾ ಅಗತ್ಯಗಳನ್ನು ತೃಪ್ತಿಸುವುದು ಕಷ್ಟವಾಗಿದೆ. ವಾಯು ಮತ್ತು ಸೂರ್ಯ ಶಕ್ತಿಯ ಬದಲಾವಣೆ ಮತ್ತು ಅನಿರ್ದಿಷ್ಟತೆ ಗ್ರಿಡ್ ಸ್ಥಿರತೆಗೆ ಗಂಭೀರ ಚುನಾಗಿ ಹೊರಬರುತ್ತದೆ, ಇದರ ಅಗತ್ಯವನ್ನು ಡೈನಾಮಿಕ್ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ಶಕ್ತಿ ನಿರ್ವಹಣೆ ಸಾಧ್ಯವಾಗಿರುವ ನವೀಕರಣೀಯ ಶಕ್ತಿ ರೂಪಾಂತರ ಕೇಂದ್ರ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.
II. ಪರಿಹಾರದ ಸಾರಾಂಶ
ಈ ಪರಿಹಾರವು ಪರಮ್ಪರಾಗತ ಲೈನ್-ಫ್ರೆಕ್ವಂಸಿ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮರ್‌ಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿಸ್ಥಾಪಿಸಲು ಎಲ್ಲಾ-ಸಾಂದ್ರತೆ ಶಕ್ತಿ ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋನಿಕ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮರ್‌ಗಳನ್ನು (PETs) ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತದೆ. ಉನ್ನತ-ಫ್ರೆಕ್ವಂಸಿ ಶಕ್ತಿ ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋನಿಕ್‌ನ ಪ್ರಯೋಜನದಿಂದ PETs ವೋಲ್ಟೇಜ್-ಮಟ್ಟ ರೂಪಾಂತರ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ ನಿಯಂತ್ರಣದ ಮೂಲ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ:
- ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿ ರೂಪಾಂತರ: ಪರಮ್ಪರಾಗತ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮರ್‌ಗಳ ಮಿತಗಳನ್ನು (ವೋಲ್ಟೇಜ್/ಕರಂಟ್ ಪ್ರಮಾಣ ಮಾತ್ರ) ತೆರವು ಮಾಡಿ ಮೂಲಭೂತ ಆಯಾಮಗಳಲ್ಲಿ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮುಂದುವರಿಸುತ್ತದೆ - ಫ್ರೆಕ್ವಂಸಿ, ಪ್ರದೇಶ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ.
- ಡೈನಾಮಿಕ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ: ಮಿಲಿಸೆಕೆಂಡ್ ಮಟ್ಟದ ಸಮನ್ವಯ ವೇಗವು ನವೀಕರಣೀಯ ಶಕ್ತಿಯ ದೋಲಣೆಗಳನ್ನು ಕಾಯೆಯಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ.
- ಬುದ್ಧಿಮತ್ತಾ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್: ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನ ಯೂನಿಟ್‌ಗಳ ಮತ್ತು ಗ್ರಿಡ್ ನಡುವಿನ ಡಿಜಿಟಲ್ ಸೇತುವೆಯನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತದೆ.
III. ಮೂಲ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ವಾಸ್ತುಶಿಲ್ಪ
1. ಬಹು-ಮಟ್ಟ ಟೋಪೋಲಜಿ ಹೋರಾಟ
"AC-DC-AC" ಮೂರು-ಎತ್ತರ ರೂಪಾಂತರ ವಾಸ್ತುಶಿಲ್ಪವನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತದೆ:
- ಉನ್ನತ-ಫ್ರೆಕ್ವಂಸಿ ರೆಕ್ಟಿಫೈಕೇಶನ್ ಎತ್ತರ: ವೈಶಾಲ್ಯದ ಇನ್‌ಪುಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ದೋಲಣೆಗಳನ್ನು ನೀಡುವ ಮೋಡ್ಯುಲರ್ ಮಲ್ಟಿಲೆವೆಲ್ ಕಂವರ್ಟರ್ (MMC) ಟೋಪೋಲಜಿಯನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತದೆ.
- <ಡಿಸಿ-ಡಿಸಿ ಎತ್ತರ: ಡ್ಯುಯಲ್ ಏಕ್ಟಿವ್ ಬ್ರಿಜ್ (DAB) ರಚನೆಯನ್ನು 10-20 ಕಿಲೋಹರ್ಟ್ಸ್ ಉನ್ನತ-ಫ್ರೆಕ್ವಂಸಿ ವಿಘಟನೆಗೆ ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತದೆ.
- ಬುದ್ಧಿಮತ್ತಾ ಇನ್ವರ್ಷನ್ ಎತ್ತರ: ಗ್ರಿಡ್-ಟೈ ನಿಯಂತ್ರಣ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು (V/f ನಿಯಂತ್ರಣ, PQ ನಿಯಂತ್ರಣ) ಡೈನಾಮಿಕ್ ಮಾರ್ಪಾಡು ಮಾಡುವ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
2. ಮುಖ್ಯ ಘಟಕ ಆಯ್ಕೆ
|
ಘಟಕ |
ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ |
ಪ್ರಯೋಜನಗಳು |
|
ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಡಿವೈಸ್‌ಗಳು |
SiC MOSFET ಮಾಡ್ಯುಲ್‌ಗಳು |
ಉನ್ನತ-ತಾಪಮಾನ ನಿರೋಧಕತೆ (>200°C), 40% ನಷ್ಟ ಕಡಿಮೆ |
|
ಮಾಧ್ಯಮ ಕೋರ್ |
ನಾನೋಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಅಲ್ಲೋಯ್ |
60% ಕಡಿಮೆ ಉನ್ನತ-ಫ್ರೆಕ್ವಂಸಿ ನಷ್ಟ, 3x ಶಕ್ತಿ ಘನತೆ |
|
ಕ್ಯಾಪಾಸಿಟರ್‌ಗಳು |
ಮೆಟಲೈಜ್ಡ್ ಪಾಲಿಪ್ರೊಪಿಲೀನ್ ಫಿಲ್ಮ್ ಕ್ಯಾಪ್‌ಗಳು |
ಉನ್ನತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿರೋಧಕತೆ, ದೀರ್ಘ ಆಯು, ಕಡಿಮೆ ESR |
3. ಬುದ್ಧಿಮತ್ತಾ ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆ
ವಾಸ್ತವಿಕ ಸಮಯದ ಗ್ರಿಡ್ ಸ್ಥಿತಿ ನಿರೀಕ್ಷಣೆ ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ:
- ಆಕ್ಟಿವ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಾಗಿನ ಒಳಗೊಂಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು (LVRT/ZVRT)
- ನವೀಕರಣೀಯ ದೋಲಣೆಗಳಿಗೆ ಡೈನಾಮಿಕ್ ಶಕ್ತಿ ಪ್ರವಾಹ ಮಾರ್ಪಾಡು
- ನಷ್ಟ ಹೋಗುವ ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್‌ಗಳು
IV. ಮುಖ್ಯ ಪ್ರಯೋಜನಗಳು ಮತ್ತು ಮೌಲ್ಯ
ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಅನುಕೂಲಗಳು
|
ಮೆಟ್ರಿಕ್ |
ಪರಮ್ಪರಾಗತ ಟ್ರಾಫೋ |
PET |
ಉನ್ನತಿ |
|
ಪೂರ್ಣ ಲೋಡ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ |
98.2% |
99.1% |
↑0.9% |
|
20% ಲೋಡ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ |
96.5% |
98.8% |
↑2.3% |
|
ನಿರ್ಲೋಡ ನಷ್ಟಗಳು |
0.8% |
0.15% |
↓81% |
ಕಾರ್ಯ ಕ್ಷಮತೆಗಳು
- ಆಕ್ಟಿವ್ ಫಿಲ್ಟರಿಂಗ್: 5th–50th ಹರ್ಮೋನಿಕ್‌ಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ (THD <1.5%)
- ರೀಯಾಕ್ಟಿವ್ ಕಂಪೆನ್ಸೇಶನ್: ±100% ನಿರಂತರ ಕ್ಷಮತೆ ನಿಯಂತ್ರಣ
- ದೋಷ ಸಹಿಷ್ಣುತೆ: ಶೂನ್ಯ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಹಿಷ್ಣುತೆ (ZVRT) ಸಾಧ್ಯ
- ಬ್ಲಾಕ್ ಸ್ಟಾರ್ಟ್: ದ್ವೀಪ ಮೋಡ್ ನಡುವಿನ ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ವೋಲ್ಟೇಜ್/ಫ್ರೆಕ್ವಂಸಿ ಸ್ಥಿರತೆ
V. ಅನ್ವಯ ಪ್ರದೇಶಗಳು
ಪ್ರದೇಶ 1: ವಾಯು ಕ್ಷೇತ್ರ ಸಂಗ್ರಹ ವ್ಯವಸ್ಥೆ
graph TB
WTG1[WTG1] --> PET1[10kV/35kV PET]
WTG2[WTG2] --> PET1
...
PET1 -->|35kV DC ಬಸ್| ಸಂಗ್ರಹಕರ್ತೆ
ಸಂಗ್ರಹಕರ್ತೆ --> G[220kV ಮುಖ್ಯ ಟ್ರಾಫೋ]
- ಸಂಪರ್ಕಿಸುತ್ತದೆ: ಸಂಕಲಿತ ಟರ್ಬೈನ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ದೋಲಣೆಗಳಿಂದ ಸಂಗ್ರಹ ಲೈನ್ ದೋಲಣೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುತ್ತದೆ
- ನಿತ್ಯಾಚಾರ: 12% ಕಡಿಮೆ ವಾಯು ಕಡಿಮೆ ಕ್ರಿಯೆ, 65% ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿ ದೋಲಣೆ ವಿಚಲನ
ಪ್ರದೇಶ 2: ಪೀಏಟಿ ಪ್ಲಾಂಟ್ ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಟೇಷನ್
- ಮಾಡ್ಯುಲರ್ ಪೀಏಟ್ ಕ್ಲಸ್ಟರ್‌ಗಳು (1–2 MW/ಯೂನಿಟ್)
- MPPT ಕ್ಷಮತೆ ಪಾರ್ಶ್ವ ಛಾಯೆಯಲ್ಲಿ 7–15% ಹೆಚ್ಚು ಉತ್ಪಾದನೆ
- ರಾತ್ರಿ ಕಾಲದಲ್ಲಿ ಸ್ಟಾಟ್ಕಾಮ್ ಗ್ರಿಡ್ ರೀಯಾಕ್ಟಿವ್ ಸಹಾಯ ಮಾಡುವುದು
VI. ಅನ್ವಯ ರೋಡ್ ಮ್ಯಾಪ್
- ಪ್ರಯೋಗಾತ್ಮಕ ಪ್ರದೇಶ: >10% ವೋಲ್ಟೇಜ್ ದೋಲಣೆ ಉಳಿದ ನವೀಕರಣೀಯ ಪ್ಲಾಂಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಪೀಏಟ್‌ಗಳನ್ನು ನಿಯೋಜಿಸುವುದು (20% ಕ್ಷಮತೆ).
- ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಗ್ರಿಡ್ ಪ್ರದೇಶ: ಪ್ರತಿಯೋಜಿತ ಪೀಏಟ್-ಪರಮ್ಪರಾಗತ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆ (HTS).
- ಪೂರ್ಣ ಪ್ರತಿಸ್ಥಾಪನೆ: ಎಲ್ಲಾ ನೂತನ ಪ್ರಕಲ್ಪಗಳಿಗೆ ಪೀಏಟ್‌ಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಹಿಂದಿನ ಪ್ಲಾಂಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಪ್ರದೇಶೀಯ ಪುನರ್ನಿರ್ಮಾಣ ಮಾಡುವುದು.
VII. ಆರ್ಥಿಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ
ಉದಾಹರಣೆ: 100MW ವಾಯು ಕ್ಷೇತ್ರ
|
ವಿಷಯ |
ಪರಮ್ಪರಾಗತ |
ಪೀಏಟ್ |
ವಾರ್ಷಿಕ ಪ್ರಯೋಜನ |
|
Capex |
¥32M |
¥38M |
-¥6M |
|
ವಾರ್ಷಿಕ ಶಕ್ತಿ ನಷ್ಟಗಳು |
¥2.88M |
¥1.08M |
+¥1.8M |
|
O&M ಖರ್ಚುಗಳು |
¥0.8M |
¥0.45M |
+¥0.35M |
|
ರೀಯಾಕ್ಟಿವ್ ಸಂಬಧಿತ ನಷ್ಟಗಳು |
— |
¥0.6M |
+¥0.6M |
|
ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾ ಕಾಲ |
— |
<3 ವರ್ಷಗಳು |
ನಿರ್ಧಾರಣೆ: ಪೀಏಟ್ ಪರಿಹಾರಗಳು ಪರಮ್ಪರಾಗತ ಇಲೆಕ್ಟ್ರೋಮಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಮಿತಗಳನ್ನು ತೆರವು ಮಾಡಿ, ಉನ್ನತ-ನವೀಕರಣೀಯ ಗ್ರಿಡ್‌ಗಳಿಗೆ ಮುಂದಿನ ಪದದ ಶಕ್ತಿ ರೂಪಾಂತರ ಪ್ಲಾಟ್ಫಾರ್ಮ್ ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ, ಗ್ರಿಡ್ ಸಹಾಯ ಮತ್ತು ಬುದ್ಧಿಮತ್ತಾ ಮುಖ್ಯ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪೀಏಟ್‌ಗಳು ಆಧುನಿಕ ಶಕ್ತಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಒಂದು ಸ್ತ್ರಾತೀಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ.
