Solution Intégrée : Transformateurs en enceinte améliorant l'efficacité et la fiabilité dans les systèmes photovoltaïques solaires distribués

1. Le rôle central du transformateur sur socle (PMT) dans les systèmes photovoltaïques distribués​

Un transformateur sur socle (PMT) est un transformateur entièrement scellé, de type boîtier, installé directement sur une dalle de béton au niveau du sol (socle). Il est adapté pour la montée en tension et l'interconnexion au réseau dans les centrales photovoltaïques (PV) distribuées. Ses fonctions principales incluent :

• ​Transformation de tension :​​Élève la tension basse sortie des onduleurs PV (par exemple, 0,8 kV) à 10 kV ou 35 kV pour répondre aux exigences d'interconnexion au réseau.
• ​Intégration système :​​Intègre des interrupteurs haute tension, des dispositifs de protection et des équipements de comptage, réduisant l'encombrement et améliorant la fiabilité du système.
• ​Isolation de sécurité :​​La conception entièrement fermée offre des capacités de protection contre la poussière, l'humidité et la corrosion, permettant son fonctionnement dans des environnements extérieurs difficiles.

2. Paramètres techniques clés et lignes directrices de sélection du transformateur sur socle​

2.1 Principe de correspondance de capacité​

• ​Calcul de la capacité :​​Doit être légèrement supérieure à la puissance maximale de sortie du système PV (généralement configurée à 1,1 à 1,2 fois la puissance nominale).

• Exemple : Un projet PV de 19,9 MW équipé de 8 transformateurs PMT de 2,5 MVA (capacité totale de 20 MVA).
• ​Niveau de tension :​​Sélectionnez 10 kV ou 35 kV en fonction de la tension du point de raccordement au réseau (par exemple, un projet de 8,3 MW à Shanghai utilise un raccordement au réseau de 10 kV).

​2.2 Paramètres clés de sélection​

2.3 Conception de compatibilité​

• ​Correspondance avec l'onduleur :​​La plage de tension d'entrée doit couvrir la tension de sortie de l'onduleur (par exemple, 0,8 kV → 10 kV).
• ​Intégration des dispositifs de protection :​​Fusibles intégrés, parafoudres (paratonnerres) et capteurs de température ; interfaces pour des dispositifs externes de protection anti-îlotage et d'isolement de défauts.

3. Schémas d'intégration système du transformateur sur socle​

​Intégration de la surveillance intelligente​

• ​Configuration des capteurs :​​Surveillance en temps réel de la température, du courant et de la tension.
• ​Interface de communication :​​Prend en charge le protocole Modbus ou IEC 61850 pour l'intégration dans les systèmes de surveillance PV (par exemple, Acrel-1000DP).
• ​Protection de sécurité :​​

Dispositif anti-îlotage : Déconnexion dans les 0,5 secondes après la détection de la perte de puissance du réseau.

Détection d'arc : Identification intelligente des défauts d'arc assistée par IA (par exemple, solution Huawei).

4. Études de cas d'applications typiques du transformateur sur socle​

4.1 Projet PV distribué de 19,​9 MW​

• ​Configuration PMT :​​8 transformateurs sur socle de 2,5 MVA, déployés près de 4 postes de transformation pour une connexion proche aux salles de distribution de 10 kV.
• ​Résultats :​​Production annuelle d'électricité de 14,95 millions de kWh, efficacité du système >80 %, réduction de 30 % de la longueur des câbles.

4.2 Projet PV sur toiture de 8,3 MW à Shanghai​

• ​Caractéristiques de la solution :​​
  • 5 PMT (2 unités de 2,5 MVA + 2 unités de 1,6 MVA + 1 unité de 0,8 MVA) adaptés à des groupes d'onduleurs de différentes capacités.
  • Réseau en anneau à fibre optique pour la transmission de données, permettant des prévisions de production électrique à distance et des réponses de dispatch.

4.3 Conception de résistance aux interférences environnementales​

• ​Zones à forts vents :​​Fixations de supports renforcés (par exemple, composants résistants aux charges de vent).
• ​Environnements humides :​​Utilisation de revêtements anti-salissures (pour les projets côtiers) et d'onduleurs avec fonction de récupération de la DIP (Dégradation Induite par Potentiel).

5. Bénéfices économiques et optimisation de l'exploitation et de la maintenance​

5.1 Retour sur investissement (ROI) :​​

• Projet de 500 kW à Changchun : Production annuelle de 584 000 kWh, taux de retour sur autoconsommation de 12,2 %, période de remboursement ≈5,3 ans.

5.2 Stratégie d'exploitation et de maintenance (O&M) :​​

• Diagnostic intelligent : Balayage de la courbe IV pour la localisation en temps réel des composants défectueux.
• Maintenance préventive : Alertes de risque de surcharge pour les transformateurs basées sur les données de température.