Giải pháp Tích hợp: Biến áp gắn trên đế tăng cường hiệu quả và độ tin cậy trong hệ thống năng lượng mặt trời phân tán

1. Vai trò cốt lõi của biến áp gắn trên đế (PMT) trong hệ thống điện mặt trời phân tán​

Biến áp gắn trên đế (PMT) là loại biến áp kín hoàn toàn, dạng hộp được lắp đặt trực tiếp trên đế bê tông ở mặt đất. Nó phù hợp cho việc tăng điện áp và kết nối lưới trong các nhà máy điện mặt trời phân tán. Các chức năng chính bao gồm:

• ​Chuyển đổi điện áp:​​Tăng điện áp đầu ra thấp từ bộ nghịch lưu PV (ví dụ: 0.8kV) lên 10kV hoặc 35kV để đáp ứng yêu cầu kết nối lưới.
• ​Tích hợp hệ thống:​​Tích hợp công tắc điện áp cao, thiết bị bảo vệ và thiết bị đo lường, giảm diện tích chiếm dụng và tăng cường độ tin cậy của hệ thống.
• ​Cách ly an toàn:​​Thiết kế kín hoàn toàn cung cấp khả năng chống bụi, chống ẩm và chống ăn mòn, cho phép hoạt động trong môi trường ngoài trời khắc nghiệt.

2. Các thông số kỹ thuật chính và hướng dẫn lựa chọn biến áp gắn trên đế​

2.1 Nguyên tắc tương thích về công suất​

• ​Tính toán công suất:​​Phải lớn hơn một chút so với công suất đầu ra tối đa của hệ thống PV (thường được cấu hình ở 1.1~1.2 lần định mức).

• Ví dụ: Dự án PV 19.9MW được trang bị 8 đơn vị PMT 2.5MVA (tổng công suất 20MVA).
• ​Mức điện áp:​​Chọn 10kV hoặc 35kV dựa trên điện áp điểm kết nối lưới (ví dụ: dự án 8.3MW ở Thượng Hải sử dụng kết nối lưới 10kV).

​2.2 Các thông số lựa chọn chính​

2.3 Thiết kế tương thích​

• ​Kết hợp với bộ nghịch lưu:​​Phạm vi điện áp đầu vào phải bao phủ điện áp đầu ra của bộ nghịch lưu (ví dụ: 0.8kV → 10kV).
• ​Tích hợp thiết bị bảo vệ:​​Có sẵn cầu chì, thiết bị chống sét và cảm biến nhiệt độ; giao diện cho các thiết bị bảo vệ chống đảo ngược và tách lỗi bên ngoài.

3. Các phương án tích hợp hệ thống biến áp gắn trên đế​

​Tích hợp giám sát thông minh​

• ​Cấu hình cảm biến:​​Giám sát thời gian thực nhiệt độ, dòng điện và điện áp.
• ​Giao diện truyền thông:​​Hỗ trợ giao thức Modbus hoặc IEC 61850 để tích hợp vào hệ thống giám sát PV (ví dụ: Acrel-1000DP).
• ​Bảo vệ an toàn:​​

Thiết bị chống đảo ngược: Ngắt kết nối trong vòng 0.5 giây sau khi phát hiện mất điện lưới.

Phát hiện hồ quang: Nhận dạng thông minh sự cố hồ quang có hỗ trợ AI (ví dụ: giải pháp Huawei).

4. Các nghiên cứu điển hình về ứng dụng biến áp gắn trên đế​

4.1 Dự án PV phân tán 19.​9MW​

• ​Cấu hình PMT:​​8 đơn vị biến áp gắn trên đế 2.5MVA, được triển khai gần 4 trạm biến áp để kết nối gần với phòng phân phối 10kV.
• ​Kết quả:​​Sản lượng điện hàng năm 14.95 triệu kWh, hiệu suất hệ thống >80%, giảm chiều dài cáp 30%.

4.2 Dự án PV mái nhà 8.3MW ở Thượng Hải​

• ​Đặc điểm giải pháp:​​
  • 5 PMT (2 đơn vị 2.5MVA + 2 đơn vị 1.6MVA + 1 đơn vị 0.8MVA) tương thích với các nhóm bộ nghịch lưu có công suất khác nhau.
  • Mạng vòng quang học để truyền dữ liệu, cho phép dự báo và phản hồi điều độ từ xa.

4.3 Thiết kế chống nhiễu môi trường​

• ​Khu vực gió mạnh:​​Cố định giá đỡ lắp đặt được củng cố (ví dụ: thành phần chịu lực gió).
• ​Môi trường ẩm ướt:​​Sử dụng lớp phủ chống muối (cho các dự án ven biển) và bộ nghịch lưu có chức năng phục hồi PID.

5. Lợi ích kinh tế và tối ưu hóa vận hành và bảo dưỡng​

5.1 ​Lợi tức đầu tư (ROI):​​

• Dự án 500kW ở Trường Xuân:Sản lượng hàng năm 584.000 kWh, tỷ lệ lợi nhuận tiêu thụ tự dùng 12.2%, thời gian hoàn vốn ≈5.3 năm.

5.2 ​Chiến lược vận hành và bảo dưỡng (O&M):​​

• Chẩn đoán thông minh:Quét đường cong IV để xác định vị trí lỗi theo thời gian thực.
• Bảo dưỡng dự phòng:Cảnh báo rủi ro quá tải cho biến áp dựa trên dữ liệu nhiệt độ.