Integrované řešení: Transformátory v padu zvyšují efektivitu a spolehlivost distribuovaných solárních fotovoltaických systémů

1. Klíčová role padového transformátoru (PMT) v distribuovaných PV systémech​

Padový transformátor (PMT) je plně uzavřený, boxovitý transformátor nainstalovaný přímo na betonovém podkladu (pad). Je vhodný pro zvýšení napětí a připojení k elektrické síti v distribuovaných fotovoltaických (PV) elektrárnách. Jeho hlavní funkce zahrnují:

• ​Změna napětí:​​Zvyšuje nízké napětí z PV inverterů (např. 0,8kV) na 10kV nebo 35kV, aby splňoval požadavky na připojení k elektrické síti.
• ​Integrace systému:​​Integruje vysokonapěťové spínače, ochranné prvky a měřicí zařízení, což snižuje plochu zabranou a zvyšuje spolehlivost systému.
• ​Izolace bezpečnosti:​​Plně uzavřený design poskytuje ochranu proti prachu, vlhkosti a korozi, což umožňuje provoz v tvrdých venkovních podmínkách.

2. Klíčové technické parametry a pokyny pro výběr padového transformátoru​

2.1 Princip shody kapacit​

• ​Výpočet kapacity:​​Musí být mírně vyšší než maximální výkon PV systému (obvykle nastaveno na 1,1–1,2 násobek nominální hodnoty).

• Příklad: Pro 19,9MW PV projekt se používají 8 jednotek PMT o kapacitě 2,5MVA (celková kapacita 20MVA).
• ​Úroveň napětí:​​Vyberte 10kV nebo 35kV podle napětí bodu připojení k síti (např. 8,3MW projekt v Šanghaji využívá připojení k síti 10kV).

​2.2 Klíčové parametry výběru jádra​

2.3 Návrh kompatibility​

• ​Shoda s invertorem:​​Rozsah vstupního napětí musí pokrýt výstupní napětí inverteru (např. 0,8kV → 10kV).
• ​Integrace ochranných zařízení:​​Vestavěné pojistky, ochranné prvky proti přepětí (bleskopričelovače) a teplotní čidlo; rozhraní pro externí ochranné prvky proti ostrovnímu režimu a izolaci poruch.

3. Schémata integrace systému padového transformátoru​

​Integrace inteligentního monitoringu​

• ​Konfigurace čid:​​Průběžné sledování teploty, proudu a napětí.
• ​Rozhraní pro komunikaci:​​Podporuje protokol Modbus nebo IEC 61850 pro integraci do systémů sledování PV (např. Acrel-1000DP).
• ​Ochrana bezpečnosti:​​

Ochranné zařízení proti ostrovnímu režimu:Odpojuje se do 0,5 sekundy po detekci ztráty síťového napětí.

Detekce oblouku:Pomocí AI povolená inteligentní identifikace poruch oblouku (např. Huawei řešení).

4. Typické případy aplikace padového transformátoru​

4.1 19,9MW distribuovaný PV projekt​

• ​Konfigurace PMT:​​8 jednotek padových transformátorů o kapacitě 2,5MVA, nasazeny poblíž 4 podstanic pro blízké připojení k rozvodnám 10kV.
• ​Výsledky:​​Roční výroba elektřiny 14,95 milionu kWh, účinnost systému >80%, snížení délky kabelů o 30%.

4.2 Šanghajský 8,3MW projekt na střechách​

• ​Rysy řešení:​​
  • 5 PMT (2 jednotky o kapacitě 2,5MVA + 2 jednotky o kapacitě 1,6MVA + 1 jednotka o kapacitě 0,8MVA) shodné s různými skupinami inverterů.
  • Optická kruhová síť pro přenos dat, umožňující vzdálené předpovídání výkonu a odpověď na dispečerské příkazy.

4.3 Návrh odolnosti proti environmentálním rušením​

• ​Oblasti s vysokým větrem:​​Posílené montážní konstrukce (např. součásti odolné proti větříku).
• ​Oblasti s vysokou vlhkostí:​​Použití antikorozních nátěrů (pro pobřežní projekty) a inverterů s funkcí obnovy PID.

5. Ekonomické výhody a optimalizace O&M​

5.1 Návratnost investice (ROI):​​

• Projekt v Čchangčunu o výkonu 500kW:Roční výroba 584 000 kWh, návratnost vlastní spotřeby 12,2%, období návratnosti ≈5,3 let.

5.2 Strategie provozu a údržby (O&M):​​

• Inteligentní diagnostika:Skennování IV křivky pro lokální určení defektu v reálném čase.
• Předcházející údržba:Upozornění na riziko přetížení transformátorů na základě teplotních dat.