American Standard Distribution Transformer Solutions ในการใช้งานพลังงานแสงอาทิตย์ของแคนาดา: กรณีศึกษาของโรงไฟฟ้าโซลาร์ 50MW ในรัฐออนแทรีโอ

1. ภูมิหลังของโครงการ​

• สถานีผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 50MW ในออนแทรีโอ แคนาดา ต้องการโซลูชันที่แข็งแกร่งในการเพิ่มแรงดันเอาต์พุตจากอินเวอร์เตอร์จาก 600V เป็น 34.5kV เพื่อเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้า การท้าทายรวมถึงอุณหภูมิในช่วงฤดูหนาวที่สุด (-40°C) ซึ่งทำให้หม้อแปลงแบบดั้งเดิมประสบปัญหาการเสื่อมสภาพของฉนวน การเริ่มทำงานในอุณหภูมิต่ำ และการหยุดทำงานมากขึ้น การปฏิบัติตามมาตรฐานความปลอดภัยของแคนาดา โดยเฉพาะ ​CSA C22.2 No.47​ มีความสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่ามีความเชื่อถือได้และสามารถเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าได้ นอกจากนี้ โครงการยังต้องการปฏิบัติตาม ​ANSI/IEEE C57.12.00​ สำหรับมาตรฐานประสิทธิภาพและการปฏิบัติตามมาตรฐานประสิทธิภาพของ DOE เพื่อลดการสูญเสียพลังงาน

2. โซลูชันของ VZIMAN​

VZIMAN ได้พัฒนาระบบหม้อแปลงการกระจายตามมาตรฐานอเมริกันที่ปรับแต่งตามความต้องการ ผสานรวมเทคโนโลยีวิศวกรรมขั้นสูงและเทคโนโลยีอัจฉริยะ:

2.1 การออกแบบแกนและเพิ่มประสิทธิภาพ​

• ​การกำหนดค่าวงจรสองชุด: หม้อแปลง 3150kVA ที่ใช้แกนเหล็กซิลิคอน/นาโนคริสตาไลน์ สามารถแปลงแรงดันได้ด้วยประสิทธิภาพ 98% ลดการสูญเสียขณะไม่มีโหลดลง 15% เมื่อเทียบกับโมเดลแบบดั้งเดิม ความสามารถในการขยายความจุแบบโมดูลาร์ช่วยให้สามารถรองรับกำลังการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ที่เพิ่มขึ้นในอนาคตได้
• ​การปฏิบัติตามมาตรฐาน DOE: การออกแบบทรงเรขาคณิตของแกนและเลือกวัสดุที่เหมาะสมทำให้ตรงตามข้อกำหนดความมีประสิทธิภาพระดับ 3 ของ DOE ช่วยลดต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน

2.2 ความสามารถในการทนทานต่ออุณหภูมิต่ำอย่างรุนแรง​

• ​การอุ่นก่อนและการจัดการอุณหภูมิ: เครื่องทำความร้อนไฟฟ้าที่ฝังไว้และเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิแบบเรียลไทม์ช่วยให้สามารถเริ่มทำงานได้อย่างเชื่อถือได้ที่ -40°C ทำให้อัตราความสำเร็จในการเริ่มทำงานเพิ่มขึ้นเป็น 99%
• ​วัสดุสำหรับอุณหภูมิต่ำ: โครงสร้างสเตนเลสสตีลและฉนวนอีพ็อกซี่เรซินที่มีความยืดหยุ่นที่อุณหภูมิต่ำเพิ่มขึ้นช่วยป้องกันการเสื่อมสภาพของฉนวนเนื่องจากความเย็น

​2.3 การตรวจสอบและป้องกันแบบอัจฉริยะ​

• ​การวินิจฉัยโดย IoT: ตัวเทอร์มินัลสมาร์ทที่ผสานรวมเข้าไปให้การตรวจสอบแรงดัน กระแส และอุณหภูมิแบบเรียลไทม์ ช่วยให้สามารถปรับสมดุลเฟสและชดเชยพลังงาน реактивная автоматически.
• ​การบำรุงรักษาเชิง 예측: อัลกอริธึมการเรียนรู้ของเครื่องวิเคราะห์ข้อมูลจากอุปกรณ์ MEC (Multifunctional Energy Controller) เพื่อทำนายข้อผิดพลาดล่วงหน้า 30 วัน ลดการหยุดทำงานที่ไม่ได้วางแผนไว้ลง 70%

​2.4 การรับรองและการเข้ากันได้​

• ​การรับรอง UL/CUL: การปฏิบัติตามมาตรฐาน ​UL 506​ และ ​CSA C22.2 No.47​ อย่างครบถ้วนรับประกันความปลอดภัยและความสามารถในการทำงานร่วมกับระบบไฟฟ้าในอเมริกาเหนือ
• ​การสอดคล้องกับ ANSI/IEEE C57.12.00: การวางตำแหน่งปลั๊กและโปรโตคอลการต่อพื้นที่มาตรฐานช่วยให้สามารถทำงานร่วมกับโครงสร้างพื้นฐานของระบบไฟฟ้าที่มีอยู่ได้อย่างราบรื่น

​3. ผลลัพธ์ที่บรรลุได้​

​3.1 การเพิ่มความเสถียรของระบบไฟฟ้า​

• คุณสมบัติแรงดันถึง 100% พร้อมการบิดเบือนฮาร์มอนิกลดลงเหลือ <2% ทำให้ปัญหาแรงดันเกินจาก PV หมดไป
• การสูญเสียในการส่งพลังงานลดลง 12% จากการออกแบบแกนที่ได้รับการปรับปรุง

​3.2 ความเชื่อถือได้ในสภาวะที่รุนแรง​

• อัตราการล้มเหลวในการเริ่มทำงานที่อุณหภูมิต่ำลดลง 70% ระยะเวลาการบำรุงรักษาเพิ่มขึ้น 40% เนื่องจากวัสดุที่ทนทานและการควบคุมอุณหภูมิ

3.3 ประโยชน์ทางกฎระเบียบและเศรษฐกิจ​

• ​การรับรอง UL/CUL​ ทำให้การเข้าสู่ตลาดเป็นไปอย่างราบรื่น หลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายจากการล่าช้าในการปฏิบัติตามมาตรฐาน $2M/ปี
• ความสามารถในการขยายขนาดและประสิทธิภาพที่สอดคล้องกับ DOE ลดค่าใช้จ่ายในการครอบครองโดยรวมลง 18% ใน 20 ปี

​3.4 ความฉลาดในการดำเนินงาน​

• การตรวจสอบระยะไกลลดการตรวจเช็คด้วยตนเองลง 30% ในขณะที่การทำนายล่วงหน้า