10 kV distribucijski transformator i rješenje za proizvod u suradnji s mikromrežom

1. Izazovi

1.1 Nedostatak prilagodljivosti dvosmjernom toku struje

• Fluktuacije napona i rizici od preopterećenja

Dvosmjerni tok struje pogoršava nestabilnost napona i preopterećenje opreme, stavlja u opasnost transformatore i integritet mreže. Potrebno je unaprijediti prilagodljiv dizajn.

• Ograničenja jednosmjernog dizajna

Konvencionalni distribucijski transformatori na 10 kV, dizajnirani za jednosmjerni tok struje, teško se prilagođavaju integraciji distribuirane generacije u mikromreže.

• Kvaliteta struje i dugovječnost opreme

Unaprijeđeni dizajn transformatora poboljšava prilagodljivost dvosmjernom toku struje, osiguravajući stabilnu snabdevanje strujom i produženu dugovječnost opreme.

1.2 Izazovi u upravljanju kvalitetom struje

• Intermitentnost i harmonijska distorzija

Mikromreže su izložene intermitentnosti obnovljive generacije i harmonijskom zagađenju iz elektroničkih uređaja, što predstavlja izazove za stabilnost napona/frekvencije.

• Povećani gubitci i degradacija izolacije

Kompleksne strujne okoline ubrzavaju gubitke transformatora i lokalno pregrejavanje, što vodi do starenja izolacije i rizika od grešaka.

• Unaprijedba operativne sigurnosti

Napredna mitigacija kvalitete struje smanjuje gubitke i greške transformatora, osiguravajući sigurniju operaciju mikromreže.

1.3 Loša komunikacija i koordinacija upravljanja

• Ograničenja u realnom vremenu razmjenjivanja podataka

Postojeći 10 kV transformatori nedostaju robustne komunikacijske sučelja za integraciju sustava upravljanja energijom (EMS) mikromreže.

• Barijere u raspoređivanju i optimizaciji

Ograničena interoperabilnost sprečava fleksibilno raspoređivanje i optimalnu operaciju mikromreže.

• Potreba za inteligentnim nadogradnjama

Inteligentne nadogradnje transformatora s IoT-omogućenim komunikacijskim protokolima (npr. IEC 61850) ključne su za kontrolu na rubu mreže.

1.4 Nedostatak konfiguracija zaštite

• Izazovi u koordinaciji zaštite

Tradicionalni shemi zaštite ne uspijevaju riješiti promjene smjera strujnih grešaka uzrokovane distribuiranim energetskim resursima (DER).

• Rizici od lažnih paljenja

Dvosmjerni tok struje komplicira koordinaciju zaštite preopterećenja/strujnih grešaka, povećavajući rizike od pogrešnog funkcioniranja.

• Adaptivne rešenja za zaštitu

Potrebni su smjerovi preopterećenja reljeve i algoritmi temeljeni na sinkroniziranim fazorima za izolaciju grešaka u hibridnim mrežama.

2. Rješenja vizualne električne snage Vizman Electric Power Solutions

2.1 Globalna optimizacija dizajna jezgra

• Kompatibilnost s više standarda

Podržava naponske razine od 11-66 kV, dvostruku frekvenciju (50/60 Hz) i trofazne četverozavojne (TN-C/TN-S)/petozavojne (IT sustav) konfiguracije.

• hibridni AC/DC sučelja

Sučelja u skladu s IEC 61850-7-420 s UL 1741 SA/CE certifikacijom osiguravaju globalnu interoperabilnost mikromreže.

2.2 Unaprijedba otpornosti na okoliš

• Prilagodba ekstremnim klimatskim uvjetima

Dizajn IP65 s radnim rasponom od -50°C do +55°C, potvrđen prema IEC 60068-3 za seismičku zonu 4 (8 Richterova skala).

• Otpornost na koroziju

Oklop od nerjestave čelike s epoksna premazom zadovoljava ISO 9227 solano tropske norme za primjene u obalnim/industrijskim područjima.

2.3 Lokalizirana inteligentna kontrola

• Podrška više protokola

Integrira DNP3, Modbus i IEC 60870-5-104 za bezprekidnu integraciju EMS/SCADA.

• Interoperabilnost s cloud platformama

Kompatibilan s AWS/Azure s API-om pokretanim sučeljima za Schneider EcoStruxure i Siemens Spectrum Power.

2.4 Pohrana energije i usklađenost s politikama

• Integracija višestrukih tehnologija BESS

Plug-and-play sučelja za LFP, flow baterije i vodikovu pohranu, u skladu s NFPA 855/EU Battery Regulation.

• Dinamička reakcija na tarife

Sustavi upravljanja energijom (EMS) pokrenuti AI optimiziraju strategije ToU/negativnih cijena za tržišta EU/Australije.

2.5 Certifikacija pouzdanosti i dizajn usmjeren na usklađenost

• Projekti međunarodnih standarda i certifikata

Weitzmann Power Solutions strogo se drže tehničkih standarda formuliranih od strane međunarodnih standardizacijskih tijela, uključujući:

Međunarodnu elektrotehničku komisiju (IEC) i Institut inženjera elektronike i elektronike (IEEE).

• Inženjerska usluga rješenja

Seamless Diesel Generator Transfer System:

Integriran s IEC 61439-skladnim automatskim prekidačem (ATS) i dual-bus sinkronizacijskim kontrolerom, postiže transfer latenciju manju od 16 ms (prema IEEE 1547 Class IV zahtjevima) za neprekidnu snabdevanje strujom.

• Platforma za kvantifikaciju karbonskih kredita:

Ugrađeni modul za praćenje emisija sertificiran po VERRA VCS/Zlatnom standardu s IEC 62305-1-skladnom zaštitom od strujnih talasa, omogućujući generiranje karbonskih kredita u stvarnom vremenu i trgovanje putem blockchaina prema ISO 14064-2-usklađenim protokolima izvješćivanja.

2.6 Međunarodni standardi i certifikati projekta

• Elektromagnetska kompatibilnost i zahtjevi okoliša

Služi elektromagnetskim kompatibilnostima (EMC) standardima EN 55032 (CE) i FCC Part 15, a ispunjava zahtjeve okoliša RoHS (EU) i REACH (bez PFAS-a), efektivno smanjujući elektromagnetsku interferenciju i onesvaživanje okoliša.

• Električki sigurnosni standardi

Weitzmann Power Solutions služi električkim sigurnosnim standardima IEC 60076 i IEEE C57.12.00, osiguravajući inženjersku sigurnost u dizajnu i proizvodnji proizvoda, s učinkovitim sprečavanjem električnih grešaka i ozljeda osoba.

• Plamenooduporno i klasifikacije energetske učinkovitosti

Certificiran po plamenoodupornim standardima UL 94 V-0 (USA) i EN 45545 (EU), a ispunjava zahtjeve energetske učinkovitosti DOE 2016 (USA) i EU Tier 3, osiguravajući siguran rad i visoku učinkovitost električne opreme.

3. Postignuti rezultati

3.1 Unaprijedba pouzdanosti snabdevanja strujom

• Optimizacija strukture: Napredne OLTC i reaktivna kompenzacija smanjuju fluktuacije napona za 32%.
• Nadogradnja sustava zaštite: Kroz sofisticirani dizajn unutarnje strukture transformatora, kombiniran s primjenom naprednih prekidaca sa promjenom stupnjeva pod opterećenjem i uređaja za reaktivnu kompenzaciju, ovaj pristup efektivno smanjuje fluktuacije napona i probleme preopterećenja uzrokovan dvosmjernim tokom struje.
• Utjecaj na korisnike: Kroz optimizaciju strukture transformatora i unaprijedbu konfiguracija zaštite, pouzdanost snabdevanja strujom mikromreža i distribucijskih mreža značajno je poboljšana, što je rezultiralo očito smanjenim godišnjim prosečnim trajanjem pada napona.

3.2 Poboljšanje kvalitete struje

• Kontrola THD

Kroz funkciju integriranog upravljanja kvalitetom struje, harmonijski sadržaj u mikromrežama strogo se kontrolira unutar nacionalnih standardnih granica, efektivno sprečavajući oštećenje električne opreme i sustava snabdevanja strujom uzrokovan harmonikama.

• Smanjenje fluktuacija napona

Napredna tehnologija za smanjenje fluktuacija napona osigurava stabilan napon na kraju korisnika, smanjujući greške opreme i probleme kvalitete struje uzrokovan fluktuacijama napona.

• Smanjenje oštećenja opreme

Poboljšana kvaliteta struje značajno smanjuje štetu električnoj opremi uzrokovan problemima kvalitete struje, produžujući dugovječnost opreme, poboljšavajući učinkovitost i dostavljanje visokokvalitetne struje korisnicima.

• Poboljšanje ekonomskih prednosti snabdevanja strujom

Poboljšana kvaliteta struje smanjuje greške opreme i troškove održavanja uzrokovan problemima kvalitete struje, poboljšavajući ekonomske prednosti i kvalitetu usluge za dobavljače struje.

3.3 Poboljšanje operativne učinkovitosti

• Sinhronizirana kontrola

Inteligentni sustav automatski prilagođava prekidace sa promjenom stupnjeva i reaktivnu kompenzaciju

Smanjuje redundantni tok struje 15-20%

• Smanjenje gubitaka

Regulacija napona u stvarnom vremenu smanjuje gubitke transformatora

Poboljšava učinkovitost energije za 25%+

• Optimizacija troškova

Koordincija pametne mreže smanjuje troškove održavanja

Osigurava dugoročnu održivost mikromreže

• Holistična nadogradnja

Poboljšava stopu integracije čiste energije

Postiže održivi model O&M

3.4 Poboljšanje fleksibilnosti sustava

• Učinkovita integracija distribuiranih izvora energije

Nadograđeni 10kV distribucijski transformatori omogućuju brzu reakciju na fluktuacije snage u mikromreži, učinkovito prilagođavajući distribuirane izvore energije. To osigurava optimalnu iskorištavanje energije i komplementarne sinergije energije.

• Fleksibilno upravljanje opterećenjem

Kroz optimiziran dizajn transformatora, postiže se fleksibilna regulacija opterećenja, efektivno balansirajući odnos ponude i potražnje u mikromreži. To poboljšava operativnu fleksibilnost i kapacitet prilagođavanja obnovljivih izvora energije.

• Promicanje prihvaćanja čiste energije

Nadograđeni 10kV distribucijski transformatori potiču široku primjenu čiste energije, značajno poboljšavajući kapacitet prilagođavanja obnovljivih izvora energije u mikromrežama. To stavlja temelj za buduću transformaciju energetske infrastrukture.

• Poboljšanje operativne fleksibilnosti mikromreže

Sa sposobnostima uključujući brzu reakciju na fluktuacije snage, učinkovitu integraciju distribuiranih izvora energije i fleksibilnu regulaciju opterećenja, nadograđeni 10kV transformatori značajno poboljšavaju operativnu fleksibilnost mikromreže.

4. Buduće trendovi

4.1 Konvergencija inteligentnosti i digitalizacije

• Integracija IoT: Dijagnostika transformatora u stvarnom vremenu putem ugrađenih senzora i digitalnih dvojnika
• Štednja energije i prijateljstvo prema okolišu

Napredna recikliranje/reupotreba transformatora za poticaj održivosti, smanjenje odpada i stvaranje suradničkih zelenih ekosustava.

4.2 Visoko prilagođeni novim tipovima energetskih sustava

• Suradnička sinergija
  Buduci 10kV transformatori bez prekidno integrirat će obnovljive izvore energije,
  pohranu energije, električna vozila i tehnologije pametne mreže kako bi gradili održive,
  učinkovite i otporne energetske sustave.
• Kompatibilnost i prilagodljivost
  Buduci 10kV transformatori poboljšat će kompatibilnost i prilagodljivost kako bi fleksibilno zadovoljavali raznolike zahtjeve mreže u različitim scenarijima, osiguravajući stabilnu snabdevanje strujom

4.3 Razvoj zelenih i prijateljskih prema okolišu proizvoda

• Zeleno proizvodnja materijala

Buduci transformatori koristit će ekološki prijateljske izolacijske materijale i energetski učinkovitu proizvodnju kako bi smanjili potrošnju energije tijekom rada i ekološki otisak.

• Štednja energije i prijateljstvo prema okolišu
  Napredna recikliranje/reupotreba transformatora za poticaj održivosti, smanjenje odpada i stvaranje suradničkih zelenih ekosustava.

4.4 Integrirana funkcija i modularni dizajn

• Integrirana funkcija

10kV transformatori evoluirat će u multifunkcionalne modularne jedinice koje uključuju upravljanje kvalitetom struje, zaštitu, komunikaciju i kontrolo kako bi zadovoljili zahtjeve mikromreže.

• Modularni dizajn

pojednostavljuje instalaciju, održavanje i nadogradnje, a istodobno unaprijedba polifunkcionalnosti/interoperabilnosti proizvoda, omogućujući brzu zamjenu komponenti na terenu kako bi smanjili troškove i povećali učinkovitost sustava.