Rozwiązania aplikacyjne dla zwartej podstacji w miejskich sieciach energetycznych

Jako kluczowy element nowoczesnych systemów energetycznych, kompaktowe stacje transformatorowe stały się kluczowym sprzętem do modernizacji i transformacji miejskich sieci energetycznych dzięki swoim zaletom takim jak prefabrykacja w fabryce, łatwa instalacja, niewielki wymiar, bezpieczeństwo i niezawodność. Wraz z przyspieszającą urbanizacją, kompaktowe stacje transformatorowe ewoluują z tradycyjnego sprzętu dystrybucyjnego w inteligentne węzły energetyczne poprzez integrację ze źródłami odnawialnej energii, systemami przechowywania energii oraz technologiami inteligentnego monitorowania. Na podstawie najnowszych specyfikacji technicznych i analizy scenariuszy zastosowania, ta propozycja przedstawia racjonalne konfiguracje i strategie inteligentnej transformacji kompaktowych stacji transformatorowych w miejskich sieciach energetycznych, mając na celu zwiększenie jakości dostawy energii, obniżenie kosztów operacyjnych i promowanie rozwoju niskoemisyjnej sieci.

1. Analiza cech technicznych i zalet kompaktowych stacji transformatorowych

1.1 Główna filozofia projektowa
Wykorzystuje całkowicie zamknięty, modułowy projekt, integrując wysokonapiętowe przełączniki, transformatory dystrybucyjne i niskonapiętowe urządzenia dystrybucyjne w jednym obudowie, osiągając model "prefabrykacja w fabryce + montaż na miejscu". Zgodnie z ogólnymi specyfikacjami technicznymi dla kompaktowych stacji transformatorowych z 2025 roku, poziom ochrony obudowy wynosi co najmniej IP55, co umożliwia wytrzymałość w surowych środowiskach, takich jak atmosfera zasolona.

1.2 Sześć głównych zalet

• Krótki cykl budowy: Instalacja do uruchomienia zajmuje tylko 5-8 dni, zmniejszając inwestycję o 40%-50% w porównaniu do tradycyjnych stacji transformatorowych.
• Oszczędność przestrzeni: Kompaktowa stacja transformatorowa o mocy 4000kVA zajmuje co najwyżej 300 m², co stanowi tylko 1/10 powierzchni tradycyjnemu stacji transformatorowej.
• Wysokie bezpieczeństwo: Całkowicie zamknięta struktura izolacyjna bez odsłoniętych części pod napięciem, zapewniając "zero wypadków elektrycznych".
• Wysoka automatyzacja: Obsługuje funkcje "Czterech Tele" (Telemetria, Teleindikacja, Telesterowanie, Telegestowanie), spełniając wymagania dotyczące niezałogowego działania.
• Elastyczna konfiguracja: Modułowy projekt adaptuje się do różnorodnych scenariuszy miejskich sieci.
• Łatwa konserwacja: Standardowe komponenty umożliwiają szybką wymianę, minimalizując czas wyłączeń.

1.3 Klasyfikacja struktur technicznych

2. Typowe scenariusze zastosowania w miejskich sieciach i plany konfiguracyjne

2.1 Scenariusz obszaru mieszkalnego

• Przykład: Kompleks mieszkalny (24 000 m², 398 gospodarstw domowych), moc transformatora dystrybucyjnego 630kVA.
• Zalecenia konfiguracyjne:

• Typ: 500-1000kVA, ochrona IP55.
• Projekt krajobrazowy: Obudowa z panelami lightbox reklamowymi, instalacja fotowoltaiczna na dachu.
• Kompensacja reaktywnej mocy: Konfigurowana na 40%-50% mocy, urządzenie automatycznej kompensacji 10 pętli.
• Linie niskonapiętowe wychodzące: 15-25 pętli (w tym 1-3 rezerwowe).

2.2 Scenariusz centrum handlowego

• Przykład: Centrum handlowe (kompleks 109 000 m²), korzystające z ekologicznej gazowej izolowanej głównej jednostki pierścieniowej (RMU).
• Zalecenia konfiguracyjne:

• Pojemność: 1250-2000kVA, połączenie typu pierścieniowego.
• Inteligentne monitorowanie: Sieć krojenia 5G + szyfrowanie SM4/SM2, obsługa analizy stanu sprzętu AI.
• Kompensacja reaktywnej mocy: Konfigurowana na 50%-60% mocy, system zasilania 20-30 pętli.

2.3 Scenariusz parku przemysłowego

• Przykład: Stacja ładowania na parkingu, korzystająca z kompaktowej stacji transformatorowej typu pierścieniowego o mocy 1250kVA.
• Zalecenia konfiguracyjne:

• Pojemność: 800-2000kVA.
• Integracja magazynowania energii: 15%-20% mocy głównego transformatora, zalecany system magazynowania energii chłodzony cieczą 6,25 MWh.
• Wymagania dotyczące ochrony: Obudowa wyposażona w mechanizm podnoszenia, aby zapewnić brak deformacji podczas transportu/instalacji.

2.4 Porównanie kluczowych parametrów w trzech scenariuszach

3. Analiza korzyści ekonomicznych

3.1 Oszczędności w kosztach inwestycji:

• Przykład: jednotransformatorowa stacja 35kV, skala 4000kVA:
• Kompaktowa stacja transformatorowa oszczędza ponad 1 milion yuan w porównaniu do tradycyjnej stacji;
• Oszczędza około 2700 m² powierzchni.

3.2 Redukcja kosztów eksploatacji i konserwacji:

• Adaptacja zaawansowanych technologii, takich jak sprzęt bez oleju, umożliwia konserwację warunkową, oszczędzając około 100 000 yuan rocznie na kosztach E&M.

3.3 Ekonomia kompleksowego rozwiązania (trend 2025):

• Spadek kosztów technologii magazynowania energii (koszt systemu ≤0,6 yuan/Wh):
• Rozwiązanie "PV + kompaktowa stacja transformatorowa + magazynowanie energii" może skrócić okres zwrotu inwestycji do 8 lat.

Podsumowanie kluczowych danych

4. Scenariusze implementacji kompaktowych stacji transformatorowych

4.1 Priorytet w nowych budowach:

• Przy pierwszeństwie należy używać kompaktowych stacji transformatorowych w nowych kompleksach mieszkalnych, centrach handlowych i parkach przemysłowych, korzystając z ich zalet takich jak mała powierzchnia i łatwa instalacja.

4.2 Modernizacja i wymiana miejskich sieci:

• Stopniowo zastąpić tradycyjne stacje transformatorowe kompaktowymi stacjami w projektach modernizacji miejskich sieci, aby zwiększyć elastyczność i niezawodność sieci.

4.3 Pionierskie badania i innowacje w zakresie zerowego emisji węgla:

• Implementacja kompleksowych rozwiązań łączących PV + Magazynowanie Energii + Kompaktowe Stacje Transformatorowe.