10kV配電変圧器とマイクログリッドの協調運用製品ソリューション

Vziman

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1. 挑戦

1.1 双方向電力フローへの適応性不足

電圧変動と過負荷リスク

双方向電力フローは電圧の不安定化と設備の過負荷を悪化させ、変圧器や電力網の整合性に危険をもたらします。強化された適応設計が不可欠です。

単方向設計の制限

従来の10 kV配電変圧器は単方向電力フロー向けに設計されており、マイクログリッドにおける分散発電の統合に対応するのが困難です。

電力品質と設備の寿命

最適化された変圧器設計により、双方向電力フローへの適応性が向上し、安定した電力供給と設備の寿命延長が確保されます。

1.2 電力品質制御の課題

間歇性と高調波歪

マイクログリッドは再生可能エネルギーによる間歇的な発電とパワーエレクトロニクスからの高調波汚染に直面しており、電圧/周波数の安定性に挑戦しています。

損失の増加と絶縁劣化

複雑な電力環境は変圧器の損失と局所的な過熱を加速させ、絶縁の老化と故障リスクを引き起こします。

運用安全性の向上

高度な電力品質対策により、変圧器の損失と故障が減少し、より安全なマイクログリッド運営が確保されます。

1.3 不十分な通信と制御調整

リアルタイムデータ交換の制限

既存の10 kV変圧器は、マイクログリッドエネルギー管理システム（EMS）との統合に必要な堅牢な通信インターフェースを欠いています。

スケジューリングと最適化の障壁

互換性の制限により、柔軟なディスパッチと最適なマイクログリッド運営が妨げられます。

スマートアップグレードの必要性

IoT対応の通信プロトコル（例：IEC 61850）を備えたスマート変圧器のアップグレードは、電力網エッジの制御可能性にとって重要です。

1.4 不十分な保護構成

保護調整の課題

従来の保護スキームは、分散エネルギー資源（DERs）によって引き起こされる故障電流の方向性変化に対処できません。

誤動作リスク

双方向電力フローは、過電流/接地故障保護の調整を複雑にし、誤動作リスクを増大させます。

適応型保護ソリューション

方向性過電流リレーと同期相量ベースのアルゴリズムは、ハイブリッドグリッドでの故障隔離に必要です。

2. Vizman Electric Power Solutions

2.1 グローバルコア設計の最適化

多標準対応

11〜66 kVの電圧レベル、二重周波数動作（50/60 Hz）、および3相4線（TN-C/TN-S）/5線（ITシステム）構成をサポートします。

ハイブリッドAC/DCインターフェース

IEC 61850-7-420準拠のインターフェースとUL 1741 SA/CE認証により、グローバルマイクログリッドの相互運用性が確保されます。

2.2 強化された環境耐性

極端な気候への適応

IP65等級の設計で、-50°Cから+55°Cの動作範囲を持ち、IEC 60068-3に基づく地震ゾーン4（リヒター8）で検証されています。

腐食抵抗性

ステンレス鋼製のエンクロージャーとエポキシコーティングは、沿岸/工業用途向けのISO 9227塩噴霧基準を満たしています。

2.3 地域別の知的制御

マルチプロトコルサポート

DNP3、Modbus、およびIEC 60870-5-104を統合し、EMS/SCADAとのシームレスな統合を実現します。

クラウドプラットフォームの相互運用性

AWS/Azureと互換性があり、API駆動のインターフェースをSchneider EcoStruxureとSiemens Spectrum Powerで使用できます。

2.4 エネルギー貯蔵と政策適合

多技術BESS統合

LFP、フローバッテリー、水素貯蔵のプラグアンドプレイインターフェースを提供し、NFPA 855/EUバッテリー規制に準拠しています。

ダイナミック料金対応

AI搭載のエネルギー管理システム（EMS）は、EU/オーストラリア市場向けの時間帯別/負価格戦略を最適化します。

2.5 信頼性認証と適合指向設計

プロジェクト国際標準と認証

Weitzmann Power Solutionsは、国際標準化機関（IEC、IEEE）が制定する技術標準を厳格に遵守しています。

エンジニアードサービスソリューション

シームレスなディーゼルジェネレータ転送システム：

IEC 61439準拠の自動転送スイッチ（ATS）とデュアルバス同期制御器を統合し、IEEE 1547クラスIV要件に基づく<16ms転送遅延を達成し、途切れのない電力供給を実現します。

カーボンクレジット定量化プラットフォーム：

VERRA VCS/Gold Standard認証の排出モニタリングモジュールとIEC 62305-1準拠のサージ保護を組み込み、ISO 14064-2準拠の報告プロトコルを通じて、リアルタイムのカーボンクレジット生成とブロックチェーンベースの取引を可能にします。

2.6 プロジェクト国際標準と認証

電磁適合性と環境要件

電磁適合性（EMC）基準EN 55032（CE）とFCC Part 15に準拠し、RoHS（EU）とREACH（PFASフリー準拠）の環境要件を満たし、電磁干渉と環境汚染を効果的に削減します。

電気安全基準

Weitzmann Power Solutionsは、IEC 60076とIEEE C57.12.00の電気安全基準に準拠し、製品設計と製造プロセスにおけるエンジニアード安全を確保し、電気故障と人的被害を効果的に防止します。

難燃性とエネルギー効率分類

UL 94 V-0（USA）とEN 45545（EU）の難燃性基準に準拠し、DOE 2016（USA）とEU Tier 3のエネルギー効率要件を満たし、電気設備の安全な動作と高効率性能を確保します。

3. 達成された成果

3.1 電力供給信頼性の向上

構造最適化：高度なOLTCと反応補償により、電圧変動が32%減少します。
保護システムのアップグレード：変圧器の内部構造の洗練された設計と、高度なオンロードタップチェンジャーと無効電力補償装置の採用により、双方向電力フローによる電圧変動と過負荷問題が効果的に減少します。
ユーザーへの影響：変圧器の構造最適化と強化された保護構成により、マイクログリッドと配電網の電力供給信頼性が大幅に向上し、ユーザーの年平均停電時間が顕著に減少します。

3.2 電力品質の改善

THD制御

統合電力品質管理機能により、マイクログリッド内の高調波含有量が国家基準の範囲内に厳格に制御され、高調波による電気設備と電力システムの損傷が効果的に防げます。

電圧変動の抑制

高度な電圧変動抑制技術により、ユーザー側の電圧が安定し、電圧変動による設備の故障や電力品質の問題が減少します。

設備損傷の減少

改善された電力品質により、電力品質の問題による電気設備の損傷が大幅に減少し、設備の寿命が延び、効率が向上し、高品質な電力をユーザーに提供します。

電力供給の経済的利益の向上

改善された電力品質により、電力品質の問題による設備の故障とメンテナンスコストが減少し、電力供給者の経済的利益とサービス品質が向上します。

3.3 運用効率の向上

協調制御

知能システムが自動的にタップチェンジャーと反応補償を調整

冗長な電力フローを15-20%削減

損失削減

リアルタイム電圧調整により変圧器の損失を大幅に削減

エネルギー効率を25%以上向上

コスト最適化

スマートグリッドの調整によりメンテナンスコストを削減

長期的なマイクログリッドの持続可能性を確保

包括的なアップグレード

クリーンエネルギー統合率を向上

持続可能なO&Mモデルを達成

3.4 システムの柔軟性の向上

分散電源の効率的な統合

アップグレードされた10kV配電変圧器は、マイクログリッドの電力変動に対して迅速に対応し、分散電源を効率的に統合します。これにより、最適なエネルギー利用とエネルギーの相互補完が可能になります。

柔軟な負荷管理

最適化された変圧器設計により、柔軟な負荷制御が可能になり、マイクログリッドの需給バランスが効果的に調整されます。これにより、運用の柔軟性と再生可能エネルギーの統合能力が向上します。

クリーンエネルギーの普及促進

アップグレードされた10kV配電変圧器は、クリーンエネルギーの広範な導入を推進し、マイクログリッドの再生可能エネルギー統合能力を大幅に向上させます。これにより、将来のエネルギーインフラ変革の基礎が築かれます。

マイクログリッドの運用柔軟性の向上

迅速な電力変動対応、効率的な分散電源統合、および柔軟な負荷制御などの能力を持つアップグレードされた10kV変圧器は、マイクログリッドの運用柔軟性を大幅に向上させます。

4. 今後のトレンド

4.1 知能化とデジタル化の融合

IoT統合：埋め込みセンサーとデジタルツインを用いたリアルタイム変圧器診断
省エネと環境に優しい

変圧器のリサイクル/再利用を推進し、持続可能性を高め、廃棄物を最小限に抑え、協働型のグリーンエコシステムを形成します。

4.2 新型電力システムへの高度な適応

協調的連携
将来の10kV変圧器は、再生可能エネルギー、
エネルギー貯蔵、EVs、スマートグリッド技術をシームレスに統合し、持続可能で、
効率的かつ弾力性のある電力システムを構築します。
互換性と適応性
将来の10kV変圧器は、多様なグリッド要件に対応するための互換性と適応性を強化し、
安定した供給を確保します。

4.3 グリーンで環境に優しい製品の開発