Inteligentna rešitev za visokonapetostni zunanji odskočnik za distribuirane PV in shranjevalne projekte v Vietnamu
1. Ozadje projekta
Projekti distribuiranih fotovoltaičnih (PV) in shranjevanja energije se hitro razvijajo v Vietnamu in jugovzhodni Aziji, toda soočajo z resnimi izzivi:
1.1 Ranljivost omrežja:
- Vietnamsko omrežje doživi pogoste nihanje (še posebej v severnih industrijskih conah). Leto 2023 je bilo omejeno zaradi pomanjkanja premogove elektrarne, kar je povzročilo velikoploske izpadove, s katerimi je bil dnevno izgubljenih več kot 5 milijonov USD.
- Tradicionalni PV sistemi nimajo zmogljivosti za hitro ločevanje, kar jih čini občutljive na poškodbe opreme in varnostne incidente med napakami v omrežju. To poudarja ključno potrebo po zanesljivem visokonapetostnem preklopniku.
1.2 Tlak za skladnost z politikami in varnostnimi predpisi:
- Nove predpise v Vietnamu leta 2024 zahtevajo, da sistemi shranjevanja energije pretečejo 72-urni test neodvisne operacije otoka pod nadzorom EVN (Vietnam Electricity Group) in da imajo zmogljivost prenašanja visokih napetosti (HVRT).
- Visoki tveganja na DC strani so izstopajoča težava; luknja (s trenutnimi temperaturami, ki dosežejo 1000°C) lahko sproži požare. Zanesljiv visokonapetostni preklopnik je ključen za zmanjševanje teh tveganj na DC strani.
1.3 Zahteve glede prilagoditve okolju:
- Klimatski pogoji z visokimi temperaturami in vlago (povprečna letova vlaga >80%) pospešujejo staranje opreme, kar zahteva preklopnike z močno odpornostjo na korozijo in vlago. Visokonapetostni preklopnik mora izpolnjevati te stroge okoljske zahteve.
2. Rešitev: Pametni sistem visokonapetostnih preklopnikov
2.1 Jedrska tehnološka razdelitev
- Trojni visokonapetostni preklopnik (Odpri-Zapri-Pripni):
Uporablja dvokratni vrtilni mehanizem, nazivna napetost ≥15kV, nazivni tok 6300A (z prisilnim hladilnim sistemom), kar zadostuje potrebam velikih distribuiranih elektrarn.
Optimizacija ugasnjave luka:Oprikljubljen s notranjimi magnetnimi ugašalniki luka, čas prekinitve DC luka ≤20ms, kar preprečuje požare zaradi luke. To hitro ugasnjavanje luka je ključna varnostna značilnost visokonapetostnega preklopnika.
- Pokrčenje okoljske prilagodljivosti:
Oklepajoča enota ima stopnjo zaščite IP65; ključne komponente so srebrne za odpor proti solnim sprskam (v skladu s standardom IEC 60068-2-52). Te zaščite zagotavljajo dolgoročno zanesljivost visokonapetostnega preklopnika.
Termična razdelitev:Dodani so hladilniki iz aluminija, temperatura je omejena na ≤40K (v ambientni temperaturi 40°C). Učinkovita upravljanje temperature je ključno za visokonapetostni preklopnik v tropičnih pogojih.
2.2 Pametni sistem nadzora in zaščite
- Integrirana modul senzorjev:
Trenutni nadzor temperature stikov, signalov luke in stanja izolacije; podatki so sinhronizirani z lokalnimi SCADA in oblakom (npr. Hoymiles S-miles Cloud) v milisekundah. Neprekinjen nadzor izboljša varnostni profil visokonapetostnega preklopnika.
- Skoordinirana logika zaščite:
Sodelovanje z prekinitvenimi ventili:Samodejno se odpre v 10 sekundah, ko je zaznan padec napetosti v omrežju na 20% UN (v skladu z vietnamskim zahtevkom za zaklep pri nizki napetosti).
Sodelovanje s sistemom AFCI (Arc Fault Circuit Interrupter):Prekine krivuljo v 0,5 sekunde. Ta hitra logika zaščite se popolnoma integrira z visokonapetostnim preklopnikom.
2.3 Lokalne prilagoditve in izboljšave
- Skupnost z omrežjem:
Podpira zahtevane testne režime EVN, simulira gladko preklop na shranjevanje energije po prekinitvi omrežja. Visokonapetostni preklopnik je ključen za uspešno opravljanje tega ključnega testa.
Prednameščeni suhi kontakti za izpolnjevanje obveznih zahtev za zaprtje merilne sobe v Vietnamu.
- Ugodnost vzdrževanja:
Življenjski čas stikov ≥10.000 operacij; cikel vzdrževanja podaljšan na 5 let, zmanjšanje stroškov O&M v tropičnih regijah. Trajanost visokonapetostnega preklopnika značilno znižuje življenjske stroške.
3. Doseženi rezultati
3.1 Povečana varnost in zanesljivost
- Izvede preklop brez omrežja v 10ms med napakami v omrežju (preseganje vietnamskega standarda 50ms), kar zagotavlja neprekinjeno delovanje ključnih obremenitev (npr. proizvodnja v tovarnah). To hitro ločevanje je omogočeno z visokonapetostnim preklopnikom.
- Po namestitvi v projektu vila v Hanoiju leta 2024 se je tveganje za požar na DC strani zmanjšalo za 90%, incidenti električnih udarcov pa so bili izkoreninjeni.
3.2 Gospodarski učinki in skladnost
- Zmanjšanje tveganja za kazni:Izpolnjuje zahteve glede emisij ogljika v "Zelenem industrijskem zakonu", kar izogiba letnim kazenskim pristojbinam 3% prihodkov.
- Krajšanje obdobja vračila investicij:Zaradi zmanjšanih stroškov vzdrževanja (za 30%) in zmanjšanih izgub zaradi izpadov, je IRR povečan za 2-3 percentage točk.
3.3 Okrepitve podpore omrežju
Uspešno pretečejo testiranje dinamičnega omejevanja: Podpirajo regulacijo moči do 30% nameščene zmogljivosti pod prilagodljivo usmerjanje EVN (ko je obremenitev omrežja <75%), kar omogoča elektrarne, da sodelujejo na Trgu regulacije frekvence (FRP). Visokonapetostni preklopnik prispeva k tej funkciji podpore omrežju.
