10 кВ розподільча трансформаторна підстанція та співпраця з мікромережею продуктова рішення

1. Виклики

1.1 Недостатня пристосованість до двобічного потоку енергії

• Коливання напруги та ризики перенавантаження

Двобічний потік енергії погіршує стабільність напруги та призводить до перенавантаження обладнання, загрожуючи трансформаторам та цілісності мережі. Необхідне вдосконалення адаптивного проектування.

• Обмеження однобічного проектування

Традиційні 10 кВ розподільчі трансформатори, спроектовані для однобічного потоку енергії, мають проблеми з інтеграцією розподіленого генерування в мікромережах.

• Якість енергії та тривалість служби обладнання

Оптимізовані конструкції трансформаторів покращують пристосованість до двобічного потоку енергії, забезпечуючи стабільне надходження енергії та подовжуючи термін служби обладнання.

1.2 Виклики контролю якості енергії

• Перерваний характер та гармонічне іскаження

Мікромережі стикаються з перерваним відновлюваним генеруванням та гармонічним забрудненням від електронних систем, що складноює стабільність напруги та частоти.

• Збільшення втрат та пошкодження ізоляції

Складні енергетичні середовища прискорюють втрати трансформаторів та локальне перегрівання, що призводить до старіння ізоляції та ризиків аварій.

• Покращення безпеки експлуатації

Прогресивні методи зниження якості енергії зменшують втрати та аварії трансформаторів, забезпечуючи безпечну експлуатацію мікромереж.

1.3 Слабка комунікація та координація управління

• Обмеження обміну даними в реальному часі

Існуючі 10 кВ трансформатори не мають надійних інтерфейсів комунікації для інтеграції з системою управління енергією (EMS) мікромережі.

• Бариери планування та оптимізації

Обмежена взаємодія заважає гнучкому розподілу та оптимальному функціонуванню мікромережі.

• Необхідність інтелектуального оновлення

Інтелектуальні оновлення трансформаторів з протоколами комунікації на основі IoT (наприклад, IEC 61850) є ключовими для керування на краю мережі.

1.4 Недостатні конфігурації захисту

• Виклики координації захисту

Традиційні схеми захисту не можуть вирішити проблеми зміни напрямку току виникання від джерел розподіленої енергії (DER).

• Ризики хибного відключення

Двобічний потік енергії ускладнює координацію захисту від перевищення струму та заземлення, збільшуючи ризики невірної роботи.

• Адаптивні рішення захисту

Напрямкові реле перевищення струму та алгоритми на основі синхрофазорів необхідні для ізоляції винятків в гібридних мережах.

2. Рішення Vizman Electric Power

2.1 Глобальна оптимізація проектування ядра

• Сумісність з багатьма стандартами

Підтримує рівні напруги 11-66 кВ, двочастотну роботу (50/60 Гц) та конфігурації 3-фази 4-провідників (TN-C/TN-S)/5-провідників (IT система).

• Гібридні інтерфейси AC/DC

Інтерфейси, що відповідають IEC 61850-7-420, з сертифікацією UL 1741 SA/CE, забезпечують глобальну взаємодію мікромереж.

2.2 Покращена стійкість до неблагоприятних умов

• Адаптація до екстремальних кліматичних умов

Дизайн з рейтингом IP65, з діапазоном роботи від -50°C до +55°C, підтверджений за IEC 60068-3 для сейсмічної зони 4 (8 балів за шкалою Ріхтера).

• Стійкість до корозії

Нержавіюча сталь з епоксидним покриттям відповідає стандартам ISO 9227 для приморських/промислових застосувань.

2.3 Локальне інтелектуальне управління

• Підтримка багатьох протоколів

Інтегрує DNP3, Modbus та IEC 60870-5-104 для безперервної інтеграції EMS/SCADA.

• Взаємодія з хмарною платформою

Сумісний з AWS/Azure з API-орієнтованими інтерфейсами для Schneider EcoStruxure та Siemens Spectrum Power.

2.4 Інтеграція зберігання енергії та відповідність політиці

• Інтеграція багатьох технологій BESS

Підключайтеся до LFP, потокових акумуляторів та водневого зберігання, відповідно до NFPA 855/регулювання європейського союзу щодо батарей.

• Динамічна реакція на тарифи

Системи управління енергією (EMS) на основі штучного інтелекту оптимізують стратегії ToU/від'ємного ціноутворення для ринків ЄС/Австралії.

2.5 Сертифікація надійності та проектування з орієнтацією на відповідність

• Міжнародні стандарти та сертифікації проекту

Weitzmann Power Solutions строго дотримуються технічних стандартів, сформульованих органами міжнародної стандартизації, включаючи:

Міжнародна електротехнічна комисія (IEC) та Інститут інженерів електротехніки та електроніки (IEEE).

• Інженерні рішення послуг

Безперервна система передачі дизель-генератора:

Інтегрована з автоматичним комутатором (ATS), що відповідає IEC 61439, та контролером синхронізації подвійного шинопроводу, досягаючи затримки передачі <16 мс (за вимогами IEEE 1547 Class IV) для безперервного надходження енергії.

• Платформа кількісної оцінки углекислого кредиту:

Вбудований модуль моніторингу викидів, сертифікований VERRA VCS/Gold Standard, з захистом від випадкових перенапружень, що відповідає IEC 62305-1, що дозволяє реальному часу генерації углекислого кредиту та торгівлі на основі блокчейн через протоколи звітування, відповідні ISO 14064-2.

2.6 Міжнародні стандарти та сертифікації проекту

• Електромагнітна сумісність та екологічні вимоги

Відповідає стандартам електромагнітної сумісності (EMC) EN 55032 (CE) та FCC Part 15, а також екологічним вимогам RoHS (ЄС) та REACH (відповідність без PFAS), ефективно зменшуючи електромагнітні перешкоди та екологічне забруднення.

• Електричні стандарти безпеки

Weitzmann Power Solutions відповідає електричним стандартам безпеки IEC 60076 та IEEE C57.12.00, забезпечуючи інженерну безпеку в проектуванні та виробництві продуктів, з ефективним запобіганням електричних аварій та травм персоналу.

• Стандарти вогнестійкості та класифікації енергоефективності

Сертифіковано за стандартами вогнестійкості UL 94 V-0 (США) та EN 45545 (ЄС), а також відповідає вимогам енергоефективності DOE 2016 (США) та EU Tier 3, забезпечуючи безпечну роботу та високий енергоефективний показник електричного обладнання.

3. Достигнуті результати

3.1 Покращена надійність надходження енергії

• Структурна оптимізація: Здатні OLTC та реактивна компенсація зменшують коливання напруги на 32%.
• Оновлення системи захисту: Через вдосконалене проектування внутрішньої структури трансформатора, поєднане з впровадженням здатних регуляторів ступенів напруги під навантаженням та пристроїв реактивної компенсації, цей підхід ефективно зменшує коливання напруги та проблеми перенавантаження, викликані двобічним потоком енергії.
• Вплив на користувачів: Через структурну оптимізацію трансформаторів та вдосконалену конфігурацію захисту, надійність надходження енергії в мікромережах та розподільчих мережах значно покращилась, що призвело до помітного зменшення середньорічної тривалості відключень користувачів.

3.2 Покращена якість енергії

• Контроль THD

За допомогою інтегрованої функції управління якістю енергії, гармонічні вміст в мікромережах строго контролюється в рамках національних стандартних обмежень, ефективно запобігаючи пошкодженню електричного обладнання та енергетичних систем, викликаних гармоніями.

• Зниження коливань напруги

Прогресивні технології зниження коливань напруги забезпечують стабільну напругу на стороні користувача, зменшуючи аварії обладнання та проблеми якості енергії, викликані коливаннями напруги.

• Зниження пошкодження обладнання

Покращена якість енергії значно зменшує шкоду, нанесену електричному обладнанню через проблеми якості енергії, подовжуючи термін служби, підвищуючи ефективність та надаючи високоякісну енергію користувачам.

• Покращення економічних переваг надходження енергії

Покращена якість енергії зменшує аварії та витрати на обслуговування, викликані проблемами якості енергії, підвищуючи економічні переваги та якість послуг для постачальників енергії.

3.3 Покращення ефективності експлуатації

• Синергетичне управління

Інтелектуальна система автоматично налаштовує регулятори ступенів напруги та реактивну компенсацію

Зменшує зайвий потік енергії на 15-20%

• Зменшення втрат

Реальні часові регулятори напруги зменшують втрати трансформаторів

Підвищує енергоефективність на 25%+

• Оптимізація витрат

Координація інтелектуальної мережі зменшує витрати на обслуговування

Забезпечує довгострокову жизнеспроможність мікромереж

• Комплексне оновлення

Підвищує ставку інтеграції чистої енергії

Досягає сталого моделі O&M

3.4 Покращення гнучкості системи

• Ефективна інтеграція розподілених джерел енергії

Оновлені 10 кВ розподільчі трансформатори дозволяють швидку реакцію на коливання потужності в мікромережах, ефективно враховуючи розподілені джерела енергії. Це забезпечує оптимальне використання енергії та синергію енергій.

• Гнучке управління навантаженням

За допомогою оптимізованого проектування трансформаторів, досягається гнучке регулювання навантаження, ефективно балансуючи відношення попит-пропозиція в мікромережах. Це підвищує оперативну гнучкість та здатність акомодувати відновлювану енергію.

• Підтримка прийняття чистої енергії

Оновлені 10 кВ розподільчі трансформатори сприяють широкому застосуванню чистої енергії, значно підвищуючи здатність мікромереж до акомодування відновлюваної енергії. Це закладає основу для майбутньої трансформації енергетичної інфраструктури.

• Покращення гнучкості експлуатації мікромереж

Зі здатностями, включаючи швидку реакцію на коливання потужності, ефективну інтеграцію розподілених джерел енергії та гнучке регулювання навантаження, оновлені 10 кВ трансформатори значно підвищують гнучкість експлуатації мікромереж.

4. Майбутні тенденції

4.1 Інтелектуальна та цифрова конвергенція

• Інтеграція IoT: Реальні часові діагностики трансформаторів за допомогою вбудованих датчиків та цифрових двійників
• Енергоефективність та екологічність

Поступове повторне використання та переробка трансформаторів для забезпечення сталого розвитку, зменшення відходів та створення спільних зелених екосистем.

4.2 Висока пристосованість до нових типів енергетичних систем

• Співробітництво та синергія
  Майбутні 10 кВ трансформатори безперервно інтегруватимуть відновлювану енергію, системи зберігання енергії, електромобілі та технології інтелектуальних мереж для створення сталого, ефективного та стійкого енергетичного системи.
• Сумісність та пристосованість
  Майбутні 10 кВ трансформатори підвищать сумісність та пристосованість, щоб гнучко задовольняти різні вимоги мережі в різних сценаріях, забезпечуючи стабільне надходження енергії.

4.3 Розробка зелених та екологічно чистих продуктів

• Виробництво зелених матеріалів

Майбутні трансформатори будуть використовувати екологічно чисті ізоляційні матеріали та енергоефективне виробництво, щоб зменшити споживання енергії під час експлуатації та екологічний слід.

• Енергоефективність та екологічність
  Поступове повторне використання та переробка трансформаторів для забезпечення сталого розвитку, зменшення відходів та створення спільних зелених екосистем.

4.4 Інтегровані функції та модульний дизайн

• Інтегровані функції

10 кВ трансформатори еволюціонують у багатофункціональні модульні одиниці, які включають управління якістю енергії, захист, комунікації та керування, щоб задовольняти потреби мікромереж.

• Модульний дизайн

Спрощує встановлення, обслуговування та оновлення, підвищуючи універсальність/взаємозамінність продукту, дозволяючи швидку заміну компонентів на місці для зменшення витрат та підвищення ефективності системи.