راه‌حل محصول همکاری عملیات ترانسفورماتور توزیع ۱۰ کیلوولت و میکروگرید IEE-Business
۱. چالش‌ها
۱.۱ عدم انطباق کافی با جریان دوطرفه برق
- نوسان ولتاژ و ریسک‌های بارگیری زیاد
جریان دوطرفه برق ناپایداری ولتاژ و بارگیری از تجهیزات را افزایش می‌دهد، که خطراتی برای ترانسفورماتورها و تمامیت شبکه ایجاد می‌کند. طراحی سازگار پیشرفته ضروری است.
- محدودیت‌های طراحی یکطرفه
ترانسفورماتورهای توزیع ۱۰ کیلوولت معمولی که برای جریان یکطرفه طراحی شده‌اند، در تأمین یکپارچگی تولید توزیع شده در میکروشبکه‌ها مشکل دارند.
- کیفیت برق و طول عمر تجهیزات
طراحی بهینه ترانسفورماتورها انطباق با جریان دوطرفه را افزایش می‌دهد، که منجر به تامین پایدار برق و افزایش طول عمر تجهیزات می‌شود.
۱.۲ چالش‌ها در کنترل کیفیت برق
- ناپیوستگی و تحریف هارمونیک
افزایش زیان‌ها و تخریب عایق
محیط‌های پیچیده برق زیان‌های ترانسفورماتور و گرم شدن محلی را افزایش می‌دهند، که منجر به پیری عایق و خطرات خرابی می‌شود.
- افزایش ایمنی عملیاتی
کاهش پیشرفته زیان‌ها و خرابی‌ها با استفاده از روش‌های کنترل کیفیت برق، عملیات ایمن‌تر میکروشبکه‌ها را تضمین می‌کند.
۱.۳ ارتباط و هماهنگی کنترل ضعیف
- محدودیت‌های تبادل داده‌های زنده
ترانسفورماتورهای موجود ۱۰ کیلوولت دارای رابط‌های ارتباطی قوی برای یکپارچگی سیستم مدیریت انرژی (EMS) میکروشبکه نیستند.
- باریکه‌های برنامه‌ریزی و بهینه‌سازی
همکاری محدود عملیات انعطاف‌پذیر و بهینه میکروشبکه را محدود می‌کند.
- ضرورت به‌روزرسانی هوشمند
به‌روزرسانی‌های هوشمند ترانسفورماتور با پروتکل‌های ارتباطی مبتنی بر IoT (مانند IEC 61850) برای کنترل‌پذیری لبه شبکه حیاتی است.
۱.۴ تنظیمات محافظتی ناکافی
- چالش‌های هماهنگی محافظت
طرح‌های محافظتی سنتی نمی‌توانند تغییرات جهت جریان خطای ناشی از منابع انرژی توزیع شده (DERs) را پوشش دهند.
- ریسک‌های خاموش شدن غیرموجه
جریان دوطرفه برق هماهنگی محافظت از بار زیاد/خطای زمین را پیچیده می‌کند و ریسک‌های عملکرد غیرصحیح را افزایش می‌دهد.
- راه‌حل‌های محافظت سازگار
رله‌های جریان زیاد جهت‌دار و الگوریتم‌های مبتنی بر سینکروفازور برای جدا کردن خطا در شبکه‌های ترکیبی ضروری هستند.
۲. راه‌حل‌های برق الکتریکی Vizman
۲.۱ بهینه‌سازی طراحی هسته جهانی
- سازگاری با استانداردهای چندگانه
پشتیبانی از سطوح ولتاژ ۱۱-۶۶ کیلوولت، عملکرد دو فرکانس (۵۰/۶۰ هرتز) و پیکربندی‌های ۳ فاز ۴ سیم (TN-C/TN-S)/۵ سیم (سیستم IT).
- رابط‌های هیبرید AC/DC
رابط‌های مطابق با IEC 61850-7-420 با گواهینامه UL 1741 SA/CE تضمین همکاری جهانی میکروشبکه‌ها را می‌کنند.
۲.۲ مقاومت محیطی پیشرفته
- تأقلیم آب و هوایی حدی
طراحی با درجه IP65 با محدوده عملکرد -۵۰° سانتیگراد تا +۵۵° سانتیگراد، معتبر شده براساس IEC 60068-3 برای منطقه زلزله ۴ (مقیاس ریشتر ۸).
- مقاومت در برابر فرسودگی
پوشش‌های استانلس استیل با پوشش اپوکسی مطابق با استاندارد ISO 9227 برای استفاده در مناطق ساحلی و صنعتی.
۲.۳ کنترل هوشمند محلی
- پشتیبانی از پروتکل‌های چندگانه
یکپارچگی DNP3، Modbus و IEC 60870-5-104 برای یکپارچگی ساده EMS/SCADA.
- همکاری با پلتفرم‌های ابری
سازگار با AWS/Azure با رابط‌های مبتنی بر API برای Schneider EcoStruxure و Siemens Spectrum Power.
۲.۴ ذخیره‌سازی انرژی و همسویی با سیاست‌ها
- یکپارچگی BESS چند فناوری
رابط‌های plug-and-play برای باتری‌های LFP، باتری‌های جریان و ذخیره‌سازی هیدروژن، مطابق با NFPA 855/قوانین باتری اتحادیه اروپا.
- پاسخ پویا به تعرفه‌ها
سیستم‌های مدیریت انرژی مبتنی بر هوش مصنوعی (EMS) استراتژی‌های ToU/قیمت‌های منفی را برای بازارهای اتحادیه اروپا/استرالیا بهینه می‌کنند.
۲.۵ گواهی قابلیت اطمینان و طراحی مبتنی بر همسویی
- استانداردهای و گواهینامه‌های بین‌المللی پروژه
راه‌حل‌های برق Weitzmann striktly با استانداردهای فنی سازمان‌های استانداردسازی بین‌المللی، از جمله:
کمیسیون بین‌المللی الکتروتکنیک (IEC) و مؤسسه مهندسان برق و الکترونیک (IEEE).
- راه‌حل‌های خدمات مهندسی
سیستم انتقال سیلیکون دیزل سیلیکون:
یکپارچه با ATS مطابق با IEC 61439 و کنترل‌کننده همزمان‌سازی دو باس، با تأخیر انتقال <۱۶ میلی‌ثانیه (بر اساس نیازهای IEEE 1547 Class IV) برای تامین برق بدون وقفه.
- پلتفرم کمی‌سازی اعتبار کربن:
ماژول مراقبت از تخلیه مطابق با VERRA VCS/Gold Standard با محافظت از افزایش مطابق با IEC 62305-1، تولید اعتبار کربن زنده و معاملات مبتنی بر بلاکچین را از طریق پروتکل‌های گزارش‌دهی مطابق با ISO 14064-2 امکان‌پذیر می‌کند.
۲.۶ استانداردهای و گواهینامه‌های بین‌المللی پروژه
- هماهنگی الکترومغناطیسی و نیازهای محیطی
مطابقت با استانداردهای هماهنگی الکترومغناطیسی (EMC) EN 55032 (CE) و FCC Part 15، در حالی که نیازهای محیطی RoHS (اتحادیه اروپا) و REACH (PFAS-free compliance) را برآورده می‌کند، که باعث کاهش تداخل الکترومغناطیسی و آلودگی محیطی می‌شود.
- استانداردهای ایمنی الکتریکی
راه‌حل‌های برق Weitzmann با استانداردهای ایمنی الکتریکی IEC 60076 و IEEE C57.12.00 مطابقت دارد، که ایمنی مهندسی در طراحی و فرآیندهای تولید محصول را تضمین می‌کند و باعث پیشگیری موثر از خرابی‌های الکتریکی و آسیب‌های شخصی می‌شود.
- مقاومت در برابر آتش و طبقه‌بندی کارایی انرژی
گواهینامه‌دار به استانداردهای مقاومت در برابر آتش UL 94 V-0 (USA) و EN 45545 (EU)، در حالی که نیازهای کارایی انرژی DOE 2016 (USA) و EU Tier 3 را برآورده می‌کند، که عملکرد ایمن و کارایی بالا تجهیزات الکتریکی را تضمین می‌کند.
۳. نتایج به دست آمده
۳.۱ افزایش قابلیت اطمینان تأمین برق
- بهینه‌سازی ساختاری: OLTC پیشرفته و جبران‌کننده واکنشی نوسان‌های ولتاژ را ۳۲٪ کاهش می‌دهد.
- به‌روزرسانی سیستم محافظت: طراحی پیشرفته ساختار داخلی ترانسفورماتور، در ترکیب با استفاده از تغییر دهنده‌های تپ پیشرفته و دستگاه‌های جبران‌کننده واکنشی، این رویکرد به طور موثر نوسان‌های ولتاژ و مشکلات بارگیری زیاد ناشی از جریان دوطرفه برق را کاهش می‌دهد.
- تاثیر بر کاربران: از طریق بهینه‌سازی ساختاری ترانسفورماتورها و تنظیمات محافظتی بهبود یافته، قابلیت اطمینان تأمین برق در میکروشبکه‌ها و شبکه‌های توزیع به طور قابل توجهی بهبود یافته و مدت میانگین قطع برق سالانه کاربران به طور قابل توجهی کاهش یافته است.
۳.۲ بهبود کیفیت برق
- کنترل THD
با استفاده از قابلیت مدیریت کیفیت برق یکپارچه، محتوای هارمونیک در میکروشبکه‌ها به طور صریح در محدوده استانداردهای ملی کنترل می‌شود، که به طور موثر از آسیب‌های به تجهیزات الکتریکی و سیستم‌های برق ناشی از هارمونیک‌ها جلوگیری می‌کند.
- کاهش نوسان‌های ولتاژ
فناوری پیشرفته کاهش نوسان‌های ولتاژ ولتاژ پایدار را در سمت کاربر تضمین می‌کند و خرابی‌های تجهیزات و مشکلات کیفیت برق ناشی از نوسان‌های ولتاژ را کاهش می‌دهد.
- کاهش آسیب به تجهیزات
بهبود کیفیت برق به طور قابل توجهی آسیب‌های به تجهیزات الکتریکی ناشی از مشکلات کیفیت برق را کاهش می‌دهد، طول عمر تجهیزات را افزایش می‌دهد، کارایی را بهبود می‌بخشد و برق با کیفیت بالا به کاربران تحویل می‌دهد.
- افزایش مزایای اقتصادی تأمین برق
بهبود کیفیت برق خرابی‌ها و هزینه‌های نگهداری ناشی از مشکلات کیفیت برق را کاهش می‌دهد، مزایای اقتصادی و کیفیت خدمات برای تامین‌کنندگان برق را بهبود می‌بخشد.
۳.۳ افزایش کارایی عملیاتی
- کنترل همکاری
سیستم هوشمند به طور خودکار تغییر دهنده‌های تپ و جبران‌کننده واکنشی را تنظیم می‌کند
جریان بی‌احتیاج ۱۵-۲۰٪ را کاهش می‌دهد
- کاهش زیان‌ها
تنظیم ولتاژ زنده زیان‌های ترانسفورماتور را کاهش می‌دهد
کارایی انرژی را ۲۵٪+ بهبود می‌بخشد
- بهینه‌سازی هزینه‌ها
هماهنگی شبکه هوشمند هزینه‌های نگهداری را کاهش می‌دهد
قابلیت بلندمدت میکروشبکه را تضمین می‌کند
- به‌روزرسانی جامع
نرخ یکپارچگی انرژی پاک را افزایش می‌دهد
مدل O&M پایدار را محقق می‌کند
۳.۴ افزایش انعطاف‌پذیری سیستم
- یکپارچگی کارآمد منابع برق توزیع شده
ترانسفورماتورهای توزیع ۱۰ کیلوولت به‌روزرسانی شده قادر به پاسخ سریع به نوسان‌های برق میکروشبکه هستند و به طور کارآمد منابع برق توزیع شده را تأمین می‌کنند. این امر منجر به بهینه‌سازی استفاده از انرژی و همکاری انرژی مکمل می‌شود.
- مدیریت بار انعطاف‌پذیر
با طراحی بهینه ترانسفورماتور، تنظیم بار انعطاف‌پذیر به طور موثر تعادل روابط عرضه و تقاضا در میکروشبکه‌ها را ایجاد می‌کند. این امر انعطاف‌پذیری عملیاتی و ظرفیت تأمین انرژی تجدیدپذیر را افزایش می‌دهد.
- 促进建设清洁电力基础设施。
通过快速响应功率波动、高效集成分布式电源和灵活负载调节的能力，升级后的10kV变压器显著提高了微电网的运行灵活性。
۴. روندهای آینده
۴.۱ همگرایی هوشمند و دیجیتال
- یکپارچگی IoT: تشخیص زنده ترانسفورماتور از طریق سنسورهای جاسازی شده و دیجیتال توئین‌ها
- صرفه‌جویی در انرژی و دوستانه با محیط زیست
پیشرفت بازیافت/بازیافت ترانسفورماتور برای ایجاد پایداری، کاهش زباله و ایجاد اکوسیستم‌های سبز همکاری.
۴.۲ سازگاری بسیار با سیستم‌های برق جدید
- همکاری همگرایی
ترانسفورماتورهای ۱۰ کیلوولت آینده به طور سلیس منابع انرژی تجدیدپذیر،
ذخیره‌سازی انرژی، خودروهای برقی و فناوری‌های شبکه هوشمند را یکپارچه می‌کنند تا سیستم‌های برق پایدار،
کارآمد و مقاوم بسازند. - سازگاری و انطباق
ترانسفورماتورهای ۱۰ کیلوولت آینده سازگاری و انطباق را افزایش می‌دهند تا به طور انعطاف‌پذیر نیازهای مختلف شبکه را در سناریوهای مختلف تأمین کنند و تامین پایدار را تضمین کنند
۴.۳ توسعه محصولات سبز و دوستانه با محیط زیست
- تولید مواد سبز
ترانسفورماتورهای آینده از مواد عایق‌بندی سبز و تولید با کارایی انرژی استفاده خواهند کرد تا مصرف انرژی عملیاتی و پایداری محیطی را کاهش دهند.
- صرفه‌جویی در انرژی و دوستانه با محیط زیست
پیشرفت بازیافت/بازیافت ترانسفورماتور برای ایجاد پایداری، کاهش زباله و ایجاد اکوسیستم‌های سبز همکاری.
۴.۴ تابعیت یکپارچه و طراحی ماژولی
- تابعیت یکپارچه
ترانسفورماتورهای ۱۰ کیلوولت به واحد‌های چندکاره ماژولی تبدیل خواهند شد که شامل توانایی‌های مدیریت کیفیت برق، محافظت، ارتباط و کنترل برای پاسخ به نیازهای میکروشبکه هستند.
- طراحی ماژولی
نصب، نگهداری و به‌روزرسانی را ساده می‌کند و کارایی محصول را افزایش می‌دهد، امکان تعویض سریع مولفه‌های میدانی برای کاهش هزینه‌ها و افزایش کارایی سیستم را فراهم می‌کند.
