פתרון משולב: טרנספורמטורים מותקנים על בסיס מגבירים אתעילות והאמינות במערכות פוטו-וולטאיות סולריות מפוזרות

1. התפקיד המרכז של טרנספורמר מותקן על פלטפורמה (PMT) במערכות פוטו-וולטאיות מבוזרות​

טרנספורמר מותקן על פלטפורמה (PMT) הוא טרנספורמר סגור לחלוטין, מסוג תיבה, שמותקן ישירות על פלטפורמת בטון ברמה קרקעית (פלטפורמה). הוא מתאים להעלאת מתח ותפיסה לרשת במאגרי אנרגיה פוטו-וולטאית מבוזרת. הפונקציות העיקריות שלו כוללות:

• ​המרת מתח:​​מעלים את המתח הנמוך החיצוני מהמפעלי ההפיכה של מערכת הפוטו-וולטאית (למשל, 0.8kV) ל-10kV או 35kV כדי לעמוד בדרישות התפיסה לרשת.
• ​שילוב מערכת:​​משלב מפסקים במתח גבוה, מכשירי הגנה וציוד מדידה, מפחית את השטח הנדרש ומגביר את אמינות המערכת.
• ​הפרדה בטיחותית:​​העיצוב הסגור לחלוטין מספק יכולת חסינות מפני אבק, לחות והרס, מאפשר פעולה בסביבות חיצוניות קשות.

2. פרמטרים טכניים עיקריים ובנחיות בחירה עבור טרנספורמר מותקן על פלטפורמה​

2.1 עקרון התאמה בין קיבולת​

• ​חישוב הקיבולת:​​צריך להיות מעט גדול יותר מהספק המירבי של מערכת הפוטו-וולטאית (בדרך כלל מתוכנן בערך פי 1.1~1.2 מהקיבולת המוגדרת).

• דוגמה: פרויקט פוטו-וולטאי של 19.9MW מצויד ב-8 יחידות של PMT של 2.5MVA (קיבולת כוללת של 20MVA).
• ​רמת מתח:​​בחר 10kV או 35kV בהתאם למתח נקודת התפיסה לרשת (למשל, פרויקט של 8.3MW בשאנגחאי משתמש בתפיסה לרשת של 10kV).

​2.2 פרמטרים מרכזיים לבחירה​

2.3 עיצוב תאימות​

• ​התאמה למפעלי ההפיכה:​​טווח המתח הנכנס צריך לכסות את מתח היציאה של המפעל ההופך (למשל, 0.8kV → 10kV).
• ​שילוב מכשירי הגנה:​​מסועפים משולבים, מגיני ברק (מגיני רעמים) ומדדי טמפרטורה;借口似乎被截断了，我将继续根据您的要求翻译剩下的部分：
• ​保护装置集成：​内置熔断器、避雷器（防雷器）和温度传感器；外部防孤岛保护和故障隔离设备接口。

3. 平台安装变压器系统集成方案​

​智能监控集成​

• ​传感器配置：​实时监测温度、电流和电压。
• ​通信接口：​支持Modbus或IEC 61850协议，集成到光伏监控系统中（例如Acrel-1000DP）。
• ​安全保护：​

防孤岛装置：在检测到电网断电后0.5秒内断开连接。

电弧检测：基于AI的智能电弧故障识别（例如华为解决方案）。

4. 平台安装变压器典型应用案例研究​

4.1 19.9兆瓦分布式光伏项目​

• ​PMT配置：​8台2.5MVA平台安装变压器，靠近4个变电站部署，以便与10kV配电室紧密连接。
• ​成果：​年发电量1495万千瓦时，系统效率>80%，电缆长度减少30%。

4.2 上海8.3兆瓦屋顶光伏项目​

• ​方案特点：​
  • 5台PMT（2台2.5MVA + 2台1.6MVA + 1台0.8MVA），匹配不同容量的逆变器组。
  • 光纤环网进行数据传输，实现远程功率预测和调度响应。

4.3 抗环境干扰设计​

• ​高风速区域：​加固安装支架（例如抗风荷载组件）。
• ​高湿度环境：​使用抗盐雾涂层（针对沿海项目）和具有PID恢复功能的逆变器。

5. 经济效益与运维优化​

5.1 投资回报（ROI）：​​

• 长春500千瓦项目：年发电量58.4万千瓦时，自用率回报12.2%，投资回收期约5.3年。

5.2 运维策略：​​

• 智能诊断：IV曲线扫描，实时定位故障组件。
• 预防性维护：基于温度数据的变压器过载风险警报。

3. תוכניות אינטגרציה של מערכת טרנספורמר מותקן על פלטפורמה​

​אינטגרציה של מעקב חכם​

• ​תצורת חיישנים:​ מעקב בזמן אמת אחר הטמפרטורה, הזרם והמתח.
• ​ממשק תקשורת:​ תומך בפרוטוקולים Modbus או IEC 61850 לאינטגרציה למערכות מעקב פוטו-וולטאיות (למשל Acrel-1000DP).
• ​הגנה בטיחותית:​

מכשיר מניעת איילה: ניתוק תוך 0.5 שניות לאחר גילוי איבוד מתח הרשת.

זיהוי קשת: זיהוי חכם של תקלות קשת באמצעות AI (למשל פתרון של Huawei).

4. דוגמאות לתכנונים טיפוסיים של טרנספורמר מותקן על פלטפורמה​

4.1 פרויקט פוטו-וולטאי מבוזר של 19.9MW​

• ​תצורת PMT:​ 8 יחידות של טרנספורמרים מותקנים על פלטפורמה בגודל 2.5MVA, מוצבים ליד 4 תחנות כוח לשילוב הדוק עם חדרי הפצה של 10kV.
• ​תוצאות:​ יצירה שנתית של 14.95 מיליון kWh, יעילות מערכת >80%, הקצרת אורך הכבלים ב-30%.

4.2 פרויקט פוטו-וולטאי על גגות בשאנגחאי של 8.3MW​

• ​מאפייני הפתרון:​
  • 5 PMTs (2 יחידות של 2.5MVA + 2 יחידות של 1.6MVA + 1 יחידה של 0.8MVA) התואמים לקבוצות של מפעלי ההפיכה שונים.
  • רשת טבעת אופטית להעברת נתונים, המאפשרת תחזיות כוח מרוחקות ותגובה למתן פקודות.

4.3 תכנון עמידות לסביבה מפריעה​

• ​אזורים בעלי רוח גבוהה:​ תוספות לתמיכה ברכיבים עמידים בפני עומס רוח (למשל, רכיבים עמידים בפני עומס רוח).
• ​סביבות לחות גבוהות:​ שימוש במכסים עמידים בפני מלחים (עבור פרויקטים צמודים לחוף) ומפעלי ההפיכה עם פונקציית שיקום PID.

5. יתרות כלכליות ואופטימיזציה של תפעול ותחזוקה​

5.1 תשואה על ההשקעה (ROI):​​

• פרויקט צ'אנצ'ון של 500KW: יצירה שנתית של 584,000 kWh, שיעור תשואה של הצריכה העצמית 12.2%, זמן החזר ההשקעה ≈5.3 שנים.

5.2 אסטרטגיה של תפעול ותחזוקה (O&M):​​

• אבחון חכם: סריקת עקומה IV למציאת מרכיבים פגומים בזמן אמת.
• תחזוקה מנבאית: התראות סיכונים של עומס יתר על טרנספורמרים על בסיס נתוני טמפרטורה.