Soluzione Integrata: Trasformatori a Pad per l'Aumento dell'Efficienza e della Affidabilità nei Sistemi Fotovoltaici Distribuiti

1. Ruolo Centrale del Trasformatore a Piastra (PMT) nei Sistemi Fotovoltaici Distribuiti​

Un Trasformatore a Piastra (PMT) è un trasformatore completamente sigillato, di tipo box, installato direttamente su una piastra in cemento al livello del terreno (pad). È adatto per l'innalzamento della tensione e l'interconnessione alla rete nelle centrali fotovoltaiche distribuite. Le sue funzioni principali includono:

• ​Trasformazione della Tensione:​​Innalza la corrente a bassa tensione prodotta dagli inversori fotovoltaici (ad esempio, 0.8kV) a 10kV o 35kV per soddisfare i requisiti di interconnessione alla rete.
• ​Integrazione del Sistema:​​Integra interruttori ad alta tensione, dispositivi di protezione e strumenti di misurazione, riducendo l'impronta e migliorando l'affidabilità del sistema.
• ​Isolamento di Sicurezza:​​Il design completamente chiuso fornisce capacità antipolvere, antiumidità e anticorrosione, consentendo il funzionamento in ambienti esterni difficili.

2. Parametri Tecnici Chiave e Linee Guida per la Selezione del Trasformatore a Piastra​

2.1 Principio di Abbinamento della Capacità​

• ​Calcolo della Capacità:​​Deve essere leggermente superiore alla potenza massima di uscita del sistema fotovoltaico (tipicamente configurata a 1.1~1.2 volte la potenza nominale).

• Esempio: Un progetto fotovoltaico da 19.9MW dotato di 8 unità di PMT da 2.5MVA (capacità totale di 20MVA).
• ​Livello di Tensione:​​Scegliere 10kV o 35kV in base al livello di tensione del punto di connessione alla rete (ad esempio, un progetto da 8.3MW a Shanghai utilizza una connessione alla rete a 10kV).

​2.2 Parametri Chiave di Selezione​

2.3 Progettazione di Compatibilità​

• ​Abbinamento all'Inversore:​​L'intervallo di tensione di ingresso deve coprire la tensione di uscita dell'inversore (ad esempio, 0.8kV → 10kV).
• ​Integrazione dei Dispositivi di Protezione:​​Fusibili integrati, parafulmini e sensori di temperatura; interfacce per dispositivi esterni di protezione anti-isola e isolamento dei guasti.

3. Schemi di Integrazione del Sistema del Trasformatore a Piastra​

​Integrazione del Monitoraggio Intelligente​

• ​Configurazione dei Sensori:​​Monitoraggio in tempo reale della temperatura, della corrente e della tensione.
• ​Interfaccia di Comunicazione:​​Supporta protocolli Modbus o IEC 61850 per l'integrazione nei sistemi di monitoraggio fotovoltaici (ad esempio, Acrel-1000DP).
• ​Protezione di Sicurezza:​​

Dispositivo anti-isola:Si disconnette entro 0.5 secondi dopo la rilevazione della perdita di alimentazione della rete.

Rilevazione dell'arco:Identificazione intelligente dei guasti d'arco abilitata dall'AI (ad esempio, soluzione Huawei).

4. Studi di Caso di Applicazioni Tipiche del Trasformatore a Piastra​

4.1 Progetto Fotovoltaico Distribuito da 19.​9MW​

• ​Configurazione del PMT:​​8 unità di trasformatori a piastra da 2.5MVA, distribuiti vicino a 4 sottostazioni per una connessione ravvicinata alle stanze di distribuzione a 10kV.
• ​Risultati:​​Produzione annuale di energia di 14.95 milioni di kWh, efficienza del sistema >80%, riduzione della lunghezza dei cavi del 30%.

4.2 ​Progetto Fotovoltaico sul Tetto da 8.3MW a Shanghai​

• ​Caratteristiche della Soluzione:​​
  • 5 PMT (2 unità da 2.5MVA + 2 unità da 1.6MVA + 1 unità da 0.8MVA) abbinati a gruppi di inversori con diverse capacità.
  • Rete a anello ottica per la trasmissione dei dati, che consente la previsione remota della produzione elettrica e la risposta alla gestione della rete.

4.3 ​Progettazione di Resistenza agli Interferenze Ambientali​

• ​Aree con Venti Forti:​​Fissaggi di supporto rinforzati (ad esempio, componenti resistenti al carico del vento).
• ​Ambienti ad Alta Umidità:​​Utilizzo di rivestimenti antisalinità (per progetti costieri) e inversori con funzione di recupero dalla Degradazione Indotta dal Potenziale (PID).

5. Benefici Economici e Ottimizzazione della Manutenzione​

5.1 ​Resa dell'Investimento (ROI):​​

• Progetto da 500kW a Changchun:Produzione annuale di 584.000 kWh, tasso di resa sull'autoconsumo del 12.2%, periodo di ammortamento ≈5.3 anni.

5.2 ​Strategia di Operazioni e Manutenzione (O&M):​​

• Diagnostica Intelligente:Scansione della curva IV per la localizzazione in tempo reale dei componenti difettosi.
• Manutenzione Preventiva:Allarmi di rischio di sovraccarico per i trasformatori basati sui dati di temperatura.