1. چالشها
1.1 انطباق ناکافی با جریان دوطرفه برق
جریان دوطرفه برق ناپایداری ولتاژ و بارگیری اضافی تجهیزات را تشدید میکند و به ترانسفورماتورها و کامل بودن شبکه آسیب میرساند. طراحی سازگاری بهبود یافته ضروری است.
ترانسفورماتورهای توزیع 10 کیلوولت معمولی که برای جریان یکطرفه طراحی شدهاند، در تامین یکپارچگی تولید توزیع شده در میکروگرید مشکل دارند.
طراحیهای بهینه شده ترانسفورماتورها توانایی سازگاری با جریان دوطرفه را بهبود میبخشند و تأمین پایدار برق و طول عمر طولانیتر تجهیزات را تضمین میکنند.
1.2 چالشها در کنترل کیفیت برق
میکروگریدها با تولید قابل تجدید ناپیوسته و آلودگی هارمونیک از الکترونیک قدرت مواجه هستند که پایداری ولتاژ/فرکانس را چالشبرانگیز میکند.
محیطهای پیچیده قدرت زیانهای ترانسفورماتور و گرمایش محلی را تسریع میکنند که منجر به پیری عایق و خطرات خرابی میشود.
کاهش پیشرفته کیفیت برق زیانها و خطاها را کاهش میدهد و عملیات ایمنتر میکروگرید را تضمین میکند.
1.3 ارتباط ضعیف و هماهنگی کنترل
ترانسفورماتورهای موجود 10 کیلوولت دارای رابطهای ارتباطی قوی برای یکپارچگی سیستم مدیریت انرژی (EMS) میکروگرید نیستند.
همکاری محدود عملکرد انعطافپذیر و بهینه میکروگرید را مختل میکند.
بهروزرسانیهای هوشمند ترانسفورماتور با پروتکلهای ارتباطی مبتنی بر IoT (مانند IEC 61850) برای کنترلپذیری لبه شبکه حیاتی هستند.
1.4 تنظیمات محافظت ناکافی
طرحهای محافظت سنتی نتوانستهاند تغییرات جهت جریان خطا ناشی از منابع انرژی توزیع شده (DERs) را پوشش دهند.
جریان دوطرفه هماهنگی محافظت از جریان اضافی/خوردگی زمین را پیچیده میکند و خطرات عملکرد غلط را افزایش میدهد.
رلههای جریان اضافی جهتدار و الگوریتمهای مبتنی بر سینکروفازور برای جدا کردن خطا در شبکههای ترکیبی مورد نیاز هستند.
2. راهحلهای قدرت الکتریکی Vizman
2.1 بهینهسازی کلی طراحی هسته
پشتیبانی از سطوح ولتاژ 11-66 کیلوولت، عملکرد دو فرکانس (50/60 Hz) و پیکربندی 3 فاز 4 سیم (TN-C/TN-S)/5 سیم (سیستم IT).
رابطهای مطابق با IEC 61850-7-420 با گواهینامه UL 1741 SA/CE اطمینان از همکاری جهانی میکروگرید را میدهند.
2.2 مقاومت محیطی بهبود یافته
طراحی IP65 با محدوده عملیاتی -50°C تا +55°C، معتبر شده بر اساس IEC 60068-3 برای منطقه لرزهای 4 (8 ریشتر).
جعبههای استانلس استیل با پوشش اپوکسی استاندارد ISO 9227 برای استفاده در ساحلی/صنعتی را میآید.
2.3 کنترل هوشمند محلی
یکپارچهسازی DNP3، Modbus و IEC 60870-5-104 برای یکپارچگی ساده EMS/SCADA.
سازگار با AWS/Azure با رابطهای API برای Schneider EcoStruxure و Siemens Spectrum Power.
2.4 ذخیرهسازی انرژی و همسویی با سیاستها
رابطهای پلاگ-آن-پلی برای LFP، باتریهای جریانی و ذخیرهسازی هیدروژن، مطابق با NFPA 855/قاعده باتری EU.
سیستمهای مدیریت انرژی مبتنی بر هوش مصنوعی (EMS) استراتژیهای ToU/قیمت منفی را برای بازارهای EU/استرالیا بهینه میکنند.
2.5 گواهینامههای قابلیت اعتماد و طراحی مبتنی بر رعایت استانداردها
راهحلهای قدرت Weitzmann صریحاً با استانداردهای فنی تدوین شده توسط سازمانهای استانداردسازی بینالمللی، از جمله:
کمیسیون بینالمللی الکتروتکنیک (IEC) و مؤسسه مهندسان برق و الکترونیک (IEEE) مطابقت دارد.
سیستم انتقال سیلیکون دیزل بدون وقفه:
یکپارچه با سوئیچ انتقال خودکار (ATS) مطابق با IEC 61439 و کنترلکننده همزمانی دو باند، که وقفه انتقال کمتر از 16 میلیثانیه (بر اساس نیازهای IEEE 1547 Class IV) را تضمین میکند.
مدول نظارت بر انتشار مطابق با VERRA VCS/Gold Standard با محافظت از اوج مطابق با IEC 62305-1، که ایجاد اعتبار کربنی زنده و معاملات مبتنی بر بلاکچین را از طریق پروتکلهای گزارشدهی مطابق با ISO 14064-2 ممکن میسازد.
2.6 استانداردهای بینالمللی و گواهینامههای پروژه
مطابقت با استانداردهای سازگاری الکترومغناطیسی (EMC) EN 55032 (CE) و FCC Part 15، در حالی که الزامات محیطی RoHS (EU) و REACH (سازگاری بدون PFAS) را برآورده میکند، که موثر در کاهش تداخل الکترومغناطیسی و آلودگی محیطی است.
راهحلهای قدرت Weitzmann با استانداردهای ایمنی برقی IEC 60076 و IEEE C57.12.00 مطابقت دارد و ایمنی مهندسی در طراحی و فرآیندهای تولید محصولات را تضمین میکند، با پیشگیری موثر از خطاها و آسیبهای شخصی.
گواهیشده به استانداردهای مقاومت در برابر آتش UL 94 V-0 (USA) و EN 45545 (EU)، در حالی که الزامات کارایی انرژی DOE 2016 (USA) و EU Tier 3 را برآورده میکند، که عملکرد ایمن و کارایی بالای تجهیزات برقی را تضمین میکند.
3. نتایج حاصله
3.1 افزایش قابلیت اطمینان تامین برق
3.2 بهبود کیفیت برق
با استفاده از قابلیتهای مدیریت کیفیت برق یکپارچه، محتوای هارمونیک در میکروگریدها به طور دقیق در محدوده استانداردهای ملی کنترل میشود و به طور موثر از آسیبرسانی به تجهیزات برقی و سیستمهای برق ناشی از هارمونیکها جلوگیری میکند.
تکنولوژی پیشرفته کاهش نوسانات ولتاژ ولتاژ پایدار در سمت کاربر را تضمین میکند و خرابیهای تجهیزات و مشکلات کیفیت برق ناشی از نوسانات ولتاژ را کاهش میدهد.
بهبود کیفیت برق به طور قابل توجهی آسیبهای ناشی از مشکلات کیفیت برق به تجهیزات برقی را کاهش میدهد، طول عمر تجهیزات را افزایش میدهد، کارایی را بهبود میبخشد و برق با کیفیت بالا به کاربران تحویل میدهد.
بهبود کیفیت برق خرابیها و هزینههای نگهداری ناشی از مشکلات کیفیت برق را کاهش میدهد، منافع اقتصادی و کیفیت خدمات برای تامینکنندگان برق را بهبود میبخشد.
3.3 افزایش کارایی عملیاتی
سیستم هوشمند به طور خودکار جمعآورههای تاپ تغییر بار و جبران واکنشی را تنظیم میکند
جریان اضافی را 15-20٪ کاهش میدهد
تنظیم ولتاژ زنده زیانهای ترانسفورماتور را کاهش میدهد
کارایی انرژی را 25٪+ بهبود میبخشد
هماهنگی شبکه هوشمند هزینههای نگهداری را کاهش میدهد
قابلیت بلندمدت میکروگرید را تضمین میکند
نرخ یکپارچگی انرژی پاک را افزایش میدهد
مدل O&M پایدار را محقق میکند
3.4 افزایش انعطافپذیری سیستم
ترانسفورماتورهای توزیع 10 کیلوولت بهروزرسانی شده به نوسانات سریع برق میکروگرید پاسخ میدهند و به طور موثر منابع توزیع شده برق را یکپارچه میکنند. این امر تضمین میکند که استفاده بهینه از انرژی و همکاریهای انرژی بهینه باشد.
با طراحی بهینه ترانسفورماتور، تنظیم انعطافپذیر بار به طور موثر روابط تأمین-طلب را در میکروگرید تعادل میدهد. این امر انعطافپذیری عملیاتی و ظرفیت تأمین انرژیهای تجدیدپذیر را افزایش میدهد.
通过快速响应电力波动、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。
4. 未来趋势
4.1 智能与数字化融合
推进变压器回收/再利用,推动可持续发展,减少浪费,并建立合作绿色生态系统。
4.2 高度适应新型电力系统
4.3 绿色环保产品的发展
未来的变压器将采用环保绝缘材料和节能制造工艺,降低运行能耗和生态足迹。
4.4 集成功能与模块化设计
10kV变压器将演变成多功能模块化单元,结合电能质量管理、保护、通信和控制功能,以满足微电网需求。
简化安装、维护和升级,同时提高产品的多功能性和互换性,实现快速现场组件更换,降低成本并提高系统效率。