Бір фазалық таратулы трансформаторлар үшін интегралдық шешім жаңартылатын энергия сценарияларында: техникалық жаңалық және көптеген сценарийлерде қолданылу

1. Фон және шешімдер​

Жаңартылатын энергия барлығы (фотоэлектрстандар, шамалдық электростанциялар, энергия сақтау) таралған интеграциясы распределюү трансформаторларға жаңа талаптар қойылады:

• ​Тұрақтылықты басқару:​​Жаңартылатын энергия берілуі ауа райына байланысты болады, сонымен трансформаторларда жоғары өте жүк көпшілігі мен динамикалық регулировка мүмкіндігі болуы керек.
• ​Гармоникалық басқару:​​Энергетикалық электроникалық приборлар (инверторлар, зарядталатын кучтер) гармоникаларды енгізеді, бұл зыяндарды және жабдықтардың ескіруді жақсартады.
• ​Көптеген сценарийлерге ыңғайлау:​​Жаңартылатын энергия берілетін үй-бүлдірлер, электромобильдерді зарядтау, микросеттер сызықтарына ыңғайлау, жеке қажетті напряжение/жүк деңгейін қолдайтын болуы керек.
• ​Еффективтілік талаптары:​​Маңызды дүние жүзіндегі еффективтілік стандарттары (мысалы, Европа IE4, Китай 1 классы) бос жүк зыянын 40% азайту талап етеді.

2. Шешім дизайны​

​2.1 Жоғары денсаулықты қамтамасыз ету​

• ​Материалдық инновация:​​
  • Нұсқа: Аморфты металл сплав (бос жүк зыяны ≤ 0.3 кВт/1000 кВА) немесе жоғары магниттік проницациялық силицилден терісі өзара жүк зыянын азайту үшін.
  • Обмоткалар: Оксигендісіз майдыл тел (тазалығы ≥ 99.99%) жүк зыянын азайту үшін.
• ​Изоляциялық технология:​​Вакуумдық басыммен импрегнирование (VPI) процесі, IP65 коррозиялық сақтау рейтингін жеткізу, 95% нымдалуға және -40°С дейінгі төмен температураларға қарсылық.
• ​Структуралық оптимизация:​​Овалдық/дөңгелек нұсқа дизайні, орнын 20% арттыру, компактты орналасуға ыңғайлау (мысалы, төбелі фотоэлектрстандар).

​2.2 Ақылды басқару және қорғау​

• ​Динамикалық напряжение регулировкасы:​​
  • AI алгоритмдерін пайдаланып, жүк өзгерістерін болжау, автоматты түрде тапсырыс орналасуын (±10% напряжение аралығында) стабилизациялау үшін.
  • Уақытша 100мс-тен аз уақыт ішінде жауап беретін алыстап бақылау және жоғалтқыш диагностика (мысалы, частичный разряд детектирования) қолдайтын болуы керек.
• ​Гармоникалық басқару:​​
  • Ішкі LC фильтрлері немесе активті демпферлеу технологиясы THD (Total Harmonic Distortion) <3% етеді.
• ​Өте жүк қорғауы:​​
  • 150% кратковременная перегрузочная способность на 2 часа, для аккомодации пиков выхода возобновляемых источников энергии.

2.3 ​Көптеген сценарийлерге ыңғайлау шешімдері​

2.4 ​Еффективтілік және экологиялық оптимизация​

• ​Төмен зыянды дизайн:​​
  • Бос жүк зыяны традиционды силицилден трансформаторларға салыстырғанда 40% азайту; Толық жүк еффективтілігі ≥98.5%.
• ​Экологиялық процесс:​​
  • Эпоксид резина/фторидтерді жою; биологически разлагаемое изолирующее масло (IEC 61039-ке сәйкес).
• ​Температуралық басқару:​​
  • Жаңбырдың қозғалуы + температуралық басқару система, температуралық өсу ≤100K, өмір мерзімін 25 жылға дейін арттыру.

3. Инновацияларды жинақтау​

• ​Көптеген мақсаттарды бірге басқару:​​
  Gaussian Mixture Model (GMM) фьюжн стратегиясын қолдану, напряжение стабилдету мен зыян минимизациясын балансирау үшін.
• ​Қолдану ыңғайлауы:​​
  Модульды напряжение, жүк деңгейі, қорғау рейтингі (IP00–IP65) және интерфейс протоколдерін ыңғайлау.
• ​Жаңартылатын энергияға ыңғайлау:​​

Фотоэлектрстандар сценарийлері: Артқа ағысқа қорғау және арал туралы қорғау.

Шамалдық электростанциялар сценарийлері: Вибрацияға қарсылық дизайн (амплитуда ≤0.1мм).

4. Қолданыс түрлері​

• ​Китайда таралған фотоэлектрстандар проекті:​​
  500 бір фазалы 20кВА трансформаторларды интегрированный интеллектуальное регулирование напряжения. Фотоэлектроограничение снизилось на 12%; срок окупаемости сократился до 5 лет.
• ​Калифорния тез зарядтау станциясы:​​
  100кВА трансформаторлар (Кіріс: 480В AC, Шығыс: 240В DC). Зарядтау еффективтілігі 15% артты; гармоникалар 2% азайтылды.

5. Бұлардың алдындағы бағыттары​

• ​Жоғары диапазонды полупроводниктерді интеграциялау:​​
  SiC/GaN приборларын қолдану, коммутациялық дауысты арттыру, өлшемді 30% азайту.
• ​Цифрлық тұлға O&M:​​
  IoT-негізделген өмір мерзімін болжау моделдері, O&M заттарын 25% азайту.
• ​Саясаттың қозғалтқышы:​​
  Дүние жүзіндегі жаңартылатын энергия трансформаторларының пазары 15% CAGR-ге өседі, 2030-ға қарай $10 млрд-ға жетеді.