Integrirano rešenje: Tranzformatorji v štanci za povečanje učinkovitosti in zanesljivosti v distribuiranih sistemih sončnih fotovoltaičnih naprav

1. Ključna vloga transformatorja na podlagi (PMT) v distribuiranih PV sistemih​

Transformator na podlagi (PMT) je popolnoma zategnjen, škatlasti transformator, nameščen neposredno na betonski podlaji (pod). Ustreza za povečanje napetosti in povezavo z omrežjem v distribuiranih fotovoltaičnih (PV) elektrarnah. Njegove glavne funkcije so:

• ​Pretvorba napetosti:​​Povečuje nizkonapetostni izhod od inverterjev (npr. 0,8 kV) na 10 kV ali 35 kV, da bi ustrezal zahtevam za povezavo z omrežjem.
• ​Sistemsko združevanje:​​Združuje visokonapetostne preklopnike, varnostne naprave in merilne opreme, kar zmanjša površino in poveča zanesljivost sistema.
• ​Varnostna ločitev:​​Popolnoma zaprti dizajn zagotavlja zaščito pred praho, vlago in korozijo, omogoča delovanje v težkih zunanjih pogojih.

2. Ključni tehnični parametri in smernice za izbiro transformatorja na podlagi​

2.1 Načelo ujemanja kapacitete​

• ​Izračun kapacitete:​​Mora biti nekoliko večja od maksimalne izhodne moči PV sistema (običajno konfigurirana na 1,1-1,2 krat nominalna vrednost).

• Primer: 19,9 MW projekt s fotovoltaikami opremljen s 8 enotami 2,5 MVA PMT (skupna kapaciteta 20 MVA).
• ​Nivo napetosti:​​Izbira 10 kV ali 35 kV glede na napetost točke povezave z omrežjem (npr. 8,3 MW projekt v Šanghaju uporablja povezavo z omrežjem na 10 kV).

​2.2 Ključni izbirni parametri​

2.3 Dizajn združljivosti​

• ​Ujemanje s inverterji:​​Obseg vhodne napetosti mora pokriti izhodno napetost inverterja (npr. 0,8 kV → 10 kV).
• ​Združevanje varnostnih naprav:​​Vgrajeni preklopniki, nadstrmiščne zaščitne naprave (naprave za zaščito pred udari) in senzorji temperature; vmesniki za zunanje naprave za zaščito pred otoki in naprave za izolacijo kriv.

3. Sheme združevanja sistema transformatorja na podlagi​

​Združevanje pametnega nadzora​

• ​Konfiguracija senzorjev:​​Časovno nadzorovanje temperature, toka in napetosti.
• ​Vmesnik za komunikacijo:​​Podpora za protokol Modbus ali IEC 61850 za združevanje v sisteme za nadzor PV (npr. Acrel-1000DP).
• ​Varnostna zaščita:​​

Naprava za zaščito pred otoki:Odklopi v 0,5 sekundah po zaznavanju izgube omrežne napetosti.

Zaznavanje loka:Pametno zaznavanje napak zaradi loka z uporabo umetne inteligence (npr. rešitev Huawei).

4. Tipični primeri uporabe transformatorja na podlagi​

4.1 19,9 MW distribuiran PV projekt​

• ​Konfiguracija PMT:​​8 enot 2,5 MVA transformatorjev na podlagi, nameščenih blizu 4 podstaničnih stanovi za bližnjo povezavo z 10 kV distribucijskimi sobami.
• ​Rezultati:​​Letno proizvodnja 14,95 milijona kWh, učinkovitost sistema >80 %, zmanjšanje dolžine kabelov za 30 %.

4.2 Šanghajski 8,3 MW projekt s fotovoltaikami na strehi​

• ​Značilnosti rešitve:​​
  • 5 PMT (2 enoti 2,5 MVA + 2 enoti 1,6 MVA + 1 enota 0,8 MVA) prilagojeni skupinam inverterjev z različnimi kapacitetami.
  • Optična vlakna krožno omrežje za prenos podatkov, omogoča oddaljeno napovedovanje proizvodnje in odgovor na upravljanje.

4.3 Dizajn odpornosti na okoljsko motnje​

• ​Območja z visokimi veteri:​​Okrepitveni montažni okvir (npr. komponente za odpor proti vetru).
• ​Območja z visoko vlago:​​Uporaba premazov proti solnemu prahu (za obalne projekte) in inverterji z funkcijo obnove potencialno povzročene degradacije (PID).

5. Gospodarski učinki in optimizacija vzdrževanja in upravljanja​

5.1 Vrnitev investicije (ROI):​​

• Projekt Changchun 500 kW:Letna proizvodnja 584.000 kWh, stopnja vračila za lastno porabo 12,2 %, obdobje vračila ≈5,3 leta.

5.2 Strategija vzdrževanja in upravljanja (O&M):​​

• Pametna diagnostika:IV preskaniranje za lokalizacijo krivih komponent v realnem času.
• Preventivno vzdrževanje:Opozori o tveganju pretovarja transformatorjev na podlagi temperaturnih podatkov.