Giải pháp Sản phẩm Hợp tác Hoạt động giữa Biến áp Phân phối 10 kV và Mạng Nhỏ

1. Thách thức

1.1 Khả năng thích ứng không đủ cho dòng điện hai chiều

• Biến động điện áp & Rủi ro quá tải

Dòng điện hai chiều làm tăng sự bất ổn định về điện áp và quá tải thiết bị, đe dọa đến biến áp và tính toàn vẹn của lưới điện. Thiết kế thích ứng nâng cao là điều cần thiết.

• Hạn chế của thiết kế một chiều

Biến áp phân phối 10 kV truyền thống, được thiết kế cho dòng điện một chiều, gặp khó khăn trong việc tích hợp nguồn điện phân tán vào lưới điện vi mô.

• Chất lượng điện & Tuổi thọ thiết bị

Thiết kế biến áp tối ưu cải thiện khả năng thích ứng với dòng điện hai chiều, đảm bảo cung cấp điện ổn định và kéo dài tuổi thọ thiết bị.

1.2 Thách thức trong kiểm soát chất lượng điện

• Tính gián đoạn & Biến dạng hài

Lưới điện vi mô phải đối mặt với nguồn điện tái tạo gián đoạn và ô nhiễm hài từ các thiết bị điện tử, gây ra thách thức về ổn định điện áp/tần số.

• Tăng tổn thất & Giảm chất lượng cách điện

Môi trường điện phức tạp làm tăng tổn thất biến áp và nóng cục bộ, dẫn đến lão hóa cách điện và rủi ro hỏng hóc.

• Cải thiện an toàn vận hành

Giải pháp giảm thiểu chất lượng điện tiên tiến giúp giảm tổn thất và hỏng hóc biến áp, đảm bảo an toàn hơn cho hoạt động của lưới điện vi mô.

1.3 Giao tiếp & Điều phối kém

• Hạn chế trao đổi dữ liệu thời gian thực

Các biến áp 10 kV hiện tại thiếu giao diện giao tiếp mạnh mẽ để tích hợp hệ thống quản lý năng lượng (EMS) của lưới điện vi mô.

• Rào cản lập lịch & Tối ưu hóa

Khả năng tương tác hạn chế làm giảm khả năng điều độ linh hoạt và hoạt động tối ưu của lưới điện vi mô.

• Nhu cầu nâng cấp thông minh

Nâng cấp biến áp thông minh với giao thức giao tiếp IoT (ví dụ: IEC 61850) là yếu tố quan trọng cho khả năng điều khiển ở rìa lưới.

1.4 Cấu hình bảo vệ không đầy đủ

• Thách thức về phối hợp bảo vệ

Các phương án bảo vệ truyền thống không giải quyết được sự thay đổi hướng dòng điện lỗi do nguồn năng lượng phân tán (DERs).

• Rủi ro nhảy sai

Dòng điện hai chiều làm phức tạp việc phối hợp bảo vệ quá dòng/vỏ đất, tăng rủi ro hoạt động sai.

• Giải pháp bảo vệ thích ứng

Các rơ le quá dòng có hướng và thuật toán dựa trên synchrophasor là cần thiết để cách ly lỗi trong lưới điện lai.

2. Giải pháp Điện lực Vizman

2.1 Tối ưu hóa thiết kế lõi toàn cầu

• Tương thích đa chuẩn

Hỗ trợ mức điện áp 11–66 kV, hoạt động tần số kép (50/60 Hz), và cấu hình 3 pha 4 dây (TN-C/TN-S)/5 dây (hệ thống IT).

• Giao diện AC/DC lai

Giao diện tuân thủ IEC 61850-7-420 với chứng nhận UL 1741 SA/CE đảm bảo khả năng tương tác toàn cầu cho lưới điện vi mô.

2.2 Tăng cường khả năng chịu đựng môi trường

• Điều chỉnh khí hậu cực đoan

Thiết kế IP65 với phạm vi hoạt động từ -50°C đến +55°C, được xác nhận theo IEC 60068-3 cho vùng địa chấn 4 (độ Richter 8).

• Kháng ăn mòn

Vỏ thép không gỉ với lớp phủ epoxy đáp ứng tiêu chuẩn ISO 9227 phun muối cho các ứng dụng ven biển/công nghiệp.

2.3 Điều khiển thông minh cục bộ

• Hỗ trợ nhiều giao thức

Tích hợp DNP3, Modbus, và IEC 60870-5-104 để tích hợp liền mạch EMS/SCADA.

• Khả năng tương tác với nền tảng đám mây

Tương thích với AWS/Azure với giao diện API cho Schneider EcoStruxure và Siemens Spectrum Power.

2.4 Lưu trữ năng lượng & Phù hợp chính sách

• Tích hợp BESS đa công nghệ

Giao diện plug-and-play cho LFP, pin lưu dòng, và lưu trữ hydro, tuân thủ NFPA 855/Quy định Pin EU.

• Phản hồi giá điện động thái

Hệ thống quản lý năng lượng (EMS) dựa trên AI tối ưu hóa chiến lược giá điện theo giờ/negative pricing cho thị trường EU/Australia.

2.5 Chứng nhận tin cậy & Thiết kế tuân thủ quy định

• Tiêu chuẩn quốc tế & Chứng nhận

Giải pháp Năng lượng Weitzmann nghiêm túc tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật do các cơ quan chuẩn hóa quốc tế ban hành, bao gồm:

Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC) và Viện Kỹ sư Điện và Điện tử (IEEE).

• Giải pháp dịch vụ kỹ thuật

Hệ thống chuyển đổi máy phát điện diesel liền mạch:

Tích hợp với công tắc chuyển đổi tự động (ATS) tuân thủ IEC 61439 và bộ điều khiển đồng bộ hóa hai bus, đạt độ trễ chuyển đổi <16ms (theo yêu cầu IEEE 1547 Class IV) cho cung cấp điện không gián đoạn.

• Nền tảng định lượng tín chỉ carbon:

Mô-đun giám sát phát thải được chứng nhận VERRA VCS/Gold Standard với bảo vệ sét tuân thủ IEC 62305-1, cho phép tạo tín chỉ carbon theo thời gian thực và giao dịch dựa trên blockchain thông qua giao thức báo cáo tuân thủ ISO 14064-2.

2.6 Tiêu chuẩn quốc tế & Chứng nhận

• Tương thích điện từ & Yêu cầu môi trường

Tuân thủ tiêu chuẩn tương thích điện từ (EMC) EN 55032 (CE) và FCC Part 15, đồng thời đáp ứng yêu cầu môi trường RoHS (EU) và REACH (PFAS-free compliance), giảm hiệu quả nhiễu điện từ và ô nhiễm môi trường.

• Tiêu chuẩn an toàn điện

Giải pháp Năng lượng Weitzmann tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn điện IEC 60076 và IEEE C57.12.00, đảm bảo an toàn kỹ thuật trong thiết kế và quy trình sản xuất, phòng ngừa hiệu quả các sự cố điện và thương vong cá nhân.

• Chống cháy & Phân loại hiệu suất năng lượng

Chứng nhận theo tiêu chuẩn chống cháy UL 94 V-0 (USA) và EN 45545 (EU), đồng thời đáp ứng yêu cầu hiệu suất năng lượng DOE 2016 (USA) và EU Tier 3, đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu suất cao của thiết bị điện.

3. Kết quả đạt được

3.1 Tăng cường độ tin cậy cung cấp điện

• Tối ưu hóa cấu trúc: OLTC tiên tiến và bù phản kháng giảm biến động điện áp 32%.
• Nâng cấp hệ thống bảo vệ: Qua thiết kế nội bộ biến áp tinh vi, kết hợp với việc sử dụng các rơ le thay đổi nấc có tải và thiết bị bù phản kháng tiên tiến, cách tiếp cận này hiệu quả giảm biến động điện áp và vấn đề quá tải do dòng điện hai chiều.
• Ảnh hưởng tới người dùng: Qua tối ưu hóa cấu trúc biến áp và nâng cao cấu hình bảo vệ, độ tin cậy cung cấp điện của lưới điện vi mô và lưới phân phối đã được cải thiện đáng kể, dẫn đến giảm đáng kể thời gian mất điện trung bình hàng năm của người dùng.

3.2 Cải thiện chất lượng điện

• Kiểm soát THD

Qua chức năng quản lý chất lượng điện tích hợp, hàm lượng hài trong lưới điện vi mô được kiểm soát chặt chẽ trong giới hạn tiêu chuẩn quốc gia, ngăn chặn hiệu quả hư hại do hài đối với thiết bị điện và hệ thống điện.

• Giảm biến động điện áp

Công nghệ giảm biến động điện áp tiên tiến đảm bảo điện áp ổn định tại đầu người dùng, giảm sự cố thiết bị và vấn đề chất lượng điện do biến động điện áp.

• Giảm hư hại thiết bị

Chất lượng điện được cải thiện đáng kể giảm thiểu sự hư hại của thiết bị điện do vấn đề chất lượng điện, kéo dài tuổi thọ thiết bị, nâng cao hiệu quả và cung cấp điện chất lượng cao cho người dùng.

• Nâng cao lợi ích kinh tế cung cấp điện

Chất lượng điện được cải thiện giảm sự cố thiết bị và chi phí bảo trì do vấn đề chất lượng điện, cải thiện lợi ích kinh tế và chất lượng dịch vụ cho nhà cung cấp điện.

3.3 Tăng cường hiệu quả vận hành

• Điều khiển đồng bộ

Hệ thống thông minh tự điều chỉnh rơ le thay đổi nấc & bù phản kháng

Giảm dòng điện dư thừa 15-20%

• Giảm tổn thất

Điều chỉnh điện áp theo thời gian thực giảm tổn thất biến áp

Cải thiện hiệu quả năng lượng hơn 25%

• Tối ưu hóa chi phí

Sự phối hợp của lưới điện thông minh giảm chi phí bảo trì

Đảm bảo tính khả thi lâu dài của lưới điện vi mô

• Nâng cấp toàn diện

Nâng cao tỷ lệ tích hợp năng lượng sạch

Đạt được mô hình O&M bền vững

3.4 Tăng cường tính linh hoạt của hệ thống

• Tích hợp hiệu quả nguồn điện phân tán

Các biến áp phân phối 10kV được nâng cấp cho phép phản ứng nhanh với biến động điện lưới, tích hợp hiệu quả nguồn điện phân tán. Điều này đảm bảo sử dụng năng lượng tối ưu và sự bổ sung năng lượng.

• Quản lý tải linh hoạt

Qua thiết kế biến áp tối ưu, điều chỉnh tải linh hoạt được thực hiện, cân bằng hiệu quả mối quan hệ cung-cầu trong lưới điện vi mô. Điều này tăng cường tính linh hoạt vận hành và khả năng tích hợp năng lượng tái tạo.

• Khuyến khích sử dụng năng lượng sạch

Các biến áp phân phối 10kV được nâng cấp thúc đẩy việc sử dụng rộng rãi năng lượng sạch, cải thiện đáng kể khả năng tích hợp năng lượng tái tạo của lưới điện vi mô. Điều này đặt nền móng cho sự chuyển đổi cơ sở hạ tầng năng lượng trong tương lai.

• Nâng cao tính linh hoạt vận hành của lưới điện vi mô

Với khả năng phản ứng nhanh với biến động điện, tích hợp hiệu quả nguồn điện phân tán và điều chỉnh tải linh hoạt, các biến áp 10kV được nâng cấp cải thiện đáng kể tính linh hoạt vận hành của lưới điện vi mô.

4. Xu hướng tương lai

4.1 Hội tụ thông minh & số hóa

• Tích hợp IoT: Chẩn đoán biến áp theo thời gian thực qua cảm biến nhúng và mô hình số hóa
• Tiết kiệm năng lượng và thân thiện với môi trường

Tiến bộ tái chế/sử dụng lại biến áp để thúc đẩy tính bền vững, giảm thiểu rác thải, và xây dựng hệ sinh thái xanh hợp tác.

4.2 Tích hợp tốt với hệ thống điện mới

• Hợp tác cùng nhau
  Các biến áp 10kV trong tương lai sẽ tích hợp liền mạch năng lượng tái tạo, lưu trữ năng lượng, xe điện, và công nghệ lưới điện thông minh để xây dựng hệ thống điện bền vững, hiệu quả, và linh hoạt.
• Tương thích và thích ứng
  Các biến áp 10kV trong tương lai sẽ tăng cường tính tương thích và thích ứng để linh hoạt đáp ứng nhu cầu đa dạng của lưới điện trong các tình huống, đảm bảo cung cấp điện ổn định

4.3 Phát triển sản phẩm xanh và thân thiện với môi trường

• Sản xuất vật liệu xanh

Các biến áp trong tương lai sẽ sử dụng vật liệu cách điện thân thiện với môi trường và quy trình sản xuất tiết kiệm năng lượng để giảm tiêu thụ năng lượng hoạt động và dấu chân sinh thái.

• Tiết kiệm năng lượng và thân thiện với môi trường
  Tiến bộ tái chế/sử dụng lại biến áp để thúc đẩy tính bền vững, giảm thiểu rác thải, và xây dựng hệ sinh thái xanh hợp tác.

4.4 Chức năng tích hợp và thiết kế mô-đun

• Chức năng tích hợp

Các biến áp 10kV sẽ phát triển thành các đơn vị mô-đun đa chức năng, bao gồm quản lý chất lượng điện, bảo vệ, giao tiếp, và điều khiển để đáp ứng nhu cầu của lưới điện vi mô.

• Thiết kế mô-đun

giúp đơn giản hóa lắp đặt, bảo trì, và nâng cấp, đồng thời tăng tính linh hoạt và khả năng hoán đổi, cho phép thay thế nhanh chóng các thành phần trong trường, giảm chi phí và tăng hiệu quả hệ thống.