Συνεκτική Λύση: Διαφορικτικοί Μετατροπείς σε Πλατφόρμα Ενισχύουν την Αποδοτικότητα και την Αξιοπιστία σε Κατανεμημένα Συστήματα Φωτοβολταϊκών PV

1. Η Κύρια Ρολή του Μετασχηματιστή σε Πεδίο (PMT) σε Διανεμημένα Συστήματα Φωτοβολταϊκών (PV)​

Ο Μετασχηματιστής σε Πεδίο (PMT) είναι ένα πλήρως σφραγισμένο, κουτί-τύπου μετασχηματιστής που εγκαθίσταται άμεσα σε βάση από σκληρό βετόνι (pad). Είναι κατάλληλος για την αύξηση της τάσης και την ενσωμάτωση στο δίκτυο σε διανεμημένες φωτοβολταϊκές (PV) εγκαταστάσεις. Οι κύριες λειτουργίες του περιλαμβάνουν:

• ​Μετασχηματισμός Τάσης:​​Αυξάνει την χαμηλή τάση της ηλεκτρικής παραγωγής από PV αντιστροφείς (π.χ., 0.8kV) σε 10kV ή 35kV για να συμμορφωθεί με τις απαιτήσεις της ενσωμάτωσης στο δίκτυο.
• ​Ενσωμάτωση Συστήματος:​​Ενσωματώνει υψηλής τάσης διακόπτες, συστήματα προστασίας και μετρητικό εξοπλισμό, μειώνοντας τον χώρο απαιτούμενο και ενισχύοντας την αξιοπιστία του συστήματος.
• ​Ασφαλής Απομόνωση:​​Η πλήρως κλειστή σχεδίαση παρέχει προστασία από σκόνη, υγρότητα και σταχτιάριση, επιτρέποντας τη λειτουργία σε αυστηρές εξωτερικές συνθήκες.

2. Κύριες Τεχνικές Παραμέτρους και Οδηγίες Επιλογής του Μετασχηματιστή σε Πεδίο​

2.1 Αρχή Συμβατότητας Χωρητικότητας​

• ​Υπολογισμός Χωρητικότητας:​​Πρέπει να είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από τη μέγιστη ηλεκτρική παραγωγή του συστήματος PV (συνήθως διαμορφωμένη σε 1.1~1.2 φορές την ισχύ).

• Παράδειγμα: Ένα πρόγραμμα 19.9MW PV εξοπλισμένο με 8 μονάδες 2.5MVA PMTs (συνολική χωρητικότητα 20MVA).
• ​Επίπεδο Τάσης:​​Επιλογή 10kV ή 35kV με βάση την τάση του σημείου σύνδεσης με το δίκτυο (π.χ., ένα πρόγραμμα 8.3MW στο Σαγκάη χρησιμοποιεί 10kV σύνδεση με το δίκτυο).

​2.2 Κύριες Παράμετροι Επιλογής​

2.3 Σχεδίαση Συμβατότητας​

• ​Συμβατότητα με Αντιστροφείς:​​Το εύρος τάσης εισόδου πρέπει να καλύπτει την τάση εξόδου του αντιστροφέα (π.χ., 0.8kV → 10kV).
• ​Ενσωμάτωση Συστημάτων Προστασίας:​​Εσωτερικά φίδια, προστατευτικά από καταιγίδες (προστατευτικά από κεραυνούς) και αισθητήρες θερμοκρασίας· διευθύνσεις για εξωτερικά συστήματα προστασίας από απομόνωση και απομόνωση σφαλμάτων.

3. Σχέδια Ενσωμάτωσης Συστήματος Μετασχηματιστή σε Πεδίο​

​Ενσωμάτωση Νοηματικής Εποπτείας​

• ​Ρύθμιση Αισθητήρων:​​Πραγματικού χρόνου εποπτεία της θερμοκρασίας, της ροής ρεύματος και της τάσης.
• ​Διευθυντήρια Επικοινωνίας:​​Υποστηρίζει πρωτόκολλα Modbus ή IEC 61850 για ενσωμάτωση σε συστήματα εποπτείας PV (π.χ., Acrel-1000DP).
• ​Ασφάλεια Προστασίας:​​

Σύστημα απομόνωσης:Αποσύνδεση μέσα σε 0.5 δευτερόλεπτα μετά την ανίχνευση απώλειας τάσης του δικτύου.

Ανίχνευση λαμπρών:Νοηματική ανίχνευση σφαλμάτων λαμπρών με τεχνητή νοημοσύνη (π.χ., λύση Huawei).

4. Τυπικές Εφαρμογές και Μελέτες Περιπτώσεων Μετασχηματιστή σε Πεδίο​

4.1 Πρόγραμμα 19.​9MW Διανεμημένων PV​

• ​Ρύθμιση PMT:​​8 μονάδες 2.5MVA μετασχηματιστών σε πεδίο, εγκατεστημένες κοντά σε 4 υποσταθμούς για κοντινή σύνδεση με δωμάτια 10kV διανομής.
• ​Αποτελέσματα:​​Ετήσια παραγωγή 14.95 εκατομμύρια kWh, απόδοση συστήματος >80%, μείωση του μήκους καλωδίων κατά 30%.

4.2 Πρόγραμμα 8.3MW PV σε Κράνος Κτιρίων στο Σαγκάη​

• ​Χαρακτηριστικά Λύσης:​​
  • 5 PMTs (2 μονάδες 2.5MVA + 2 μονάδες 1.6MVA + 1 μονάδα 0.8MVA) προσαρμοσμένες σε ομάδες αντιστροφέων με διαφορετικές χωρητικότητες.
  • Κυκλωματικό δίκτυο οπτικών ινών για τη μεταφορά δεδομένων, επιτρέποντας την απομακρυσμένη πρόβλεψη παραγωγής και απάντηση αποστολής.

4.3 Σχεδίαση Αντοχής σε Περιβαλλοντικές Επιρροπές​

• ​Περιοχές Υψηλών Ανέμων:​​Ενισχυμένες στήριξες (π.χ., συνιστώσες αντοχής σε ανέμους).
• ​Περιβάλλον Υψηλής Υγρασίας:​​Χρήση αντισεληνιακών επενδύσεων (για παραθαλάσσια έργα) και αντιστροφείς με λειτουργία ανάκτησης PID.

5. Οικονομικά Οφέλη και Βελτιστοποίηση Λειτουργίας και Συντήρησης (O&M)​

5.1 Επιστροφή Επενδύσεων (ROI):​​

• Έργο 500kW στο Τσανγκτσούν:Ετήσια παραγωγή 584.000 kWh, επιστροφή επενδύσεων 12.2%, χρονικός ορίζοντας επιστροφής ≈5.3 χρόνια.

5.2 Στρατηγική Λειτουργίας και Συντήρησης (O&M):​​

• Νοηματική Διαγνωστική:Ιστογράμματα IV για τοποθέτηση σφαλμάτων σε πραγματικό χρόνο.
• Προληπτική Συντήρηση: Ειδοποιήσεις για κίνδυνο υπερφόρτωσης των μετασχηματιστών με βάση τα δεδομένα θερμοκρασίας.