Angola Dadi Enerji Depolama 35 kV Güç Kalitesi İyileştirme Çözümü

Ekipman termal koruması

• Transformatör koruması: harmonikler filtrelendikten sonra, transformatördeki deri ve girdap akımı kayıpları önemli ölçüde düşer ve sıcaklık artışı normale döner. IEC 60076-7 termal yaşlanma modeline uygun olarak, yalıtım yaşlanması etkili bir şekilde yavaşlatılır.
• Kondansatör koruması: harmonik akımın doğrudan kondansatörlerden geçmesini önlemek, aşırı akım ve aşırı gerilim nedeniyle dielektrik delinmesini veya şişmeyi önler.

Akıllı anahtarlama ve kontrol

• Kontrollü (dalga üzerinde nokta) kapatma ile düşük yeniden ateşlemeli (yeniden ateşlemesiz) bir vakum devre kesici, kapatma giriş akımını nominal kondansatör bankası akımının 1,5 katı içinde tutar (Bölüm 3.3'e bakınız).
• İzleme sistemi şebeke verilerini gerçek zamanlı olarak toplar ve reaktif güç açığına göre filtre dallarını otomatik olarak anahtarlayarak "talep üzerine kompanzasyon" gerçekleştirir.

Çift yönlü çalışma uyarlanabilirliği

Enerji depolama PCS'sinin harmonik imzası şarj ve deşarj arasında farklılık gösterdiğinden, filtre dalları tam PCS çalışma aralığında (şarj/deşarj) ölçülen harmonik spektrumuna göre tasarlanır ve her iki çalışma yönünde de harmoniklerin etkili bir şekilde bastırılması için anahtarlama marjı ayrılır.

Rezonans doğrulaması

Filtre kompanzasyon bankası devreye alındıktan sonra, kapasitif dallar ve 35 kV sistem paralel rezonans noktaları oluşturabilir. Tasarım aşamasında, rezonans doğrulaması sahada ölçülen arka plan harmonikleri ve sistem empedansı girdi olarak kullanılarak yapılmalı ve rezonans noktalarının 5. ve 7. gibi karakteristik harmonik frekanslardan kaçındığı doğrulandıktan sonra ekipman enerjilendirilmelidir.

3.3 Kondansatör Bankası Anahtarlama Güvenliği — Dalga Üzerinde Nokta Kapatma ve Düşük Yeniden Ateşleme

Enerji depolama tesisinin sık düzenlenmesi nedeniyle oluşan sık kondansatör bankası anahtarlama işlemleri göz önüne alındığında, iki katmanlı bir koruma mekanizması benimsenmiştir:

• Düşük yeniden ateşlemeli vakum anahtarlama donanımı: CuCr alaşımlı kontaklar ve eksenel manyetik alan (AMF) vakum kesici, kapasitif akımı keserken yeniden ateşleme oluşmamasını sağlar ve anahtarlama aşırı gerilimlerini etkili bir şekilde bastırır.
• Akıllı dalga üzerinde nokta kapatma kontrolörü (isteğe bağlı/önerilir): şebeke gerilimi fazını gerçek zamanlı olarak izler ve kontakları tam olarak gerilim sıfır geçişinde (±1 ms içinde) kapatır. Bu, kapatma giriş akımını nominal kondansatör bankası akımının 1,5 katı içinde tutar (rastgele kapatma için 10-20 kat ile karşılaştırıldığında), kondansatör ve anahtar ömrünü büyük ölçüde uzatır ve PCS'ye gerilim şoklarını önler.

4. Özellikler ve Avantajlar

• Yüksek derecede hedefe yönelik: H5+H7 parametreleri PCS yük karakteristiklerine göre özelleştirilerek "aşırı müdahale" veya "yetersiz müdahale" durumlarından kaçınılmaktadır.
• Güçlü çevresel uyum (Angola koşulları için): yerel iklim göz önüne alınarak tüm reaktörler H Sınıfı yalıtım kullanır, kondansatör muhafazaları UV dirençli, korozyon dirençli malzemelerden yapılır ve kontrol sistemi PCB'leri ekstra kalın konformal kaplama ile kaplanır — sıcak ve nemli ortamlara uygundur.
• Entegre tasarım: harmonik bastırma, reaktif kompanzasyon ve ekipman koruması birlikte ele alınmaktadır — tek yatırım, çoklu fayda.
• Güvenilir çalışma: düşük yeniden tutuşumlu şalt teçhizatı ve kapsamlı koruma içeren eksiksiz bir paket, enerji depolama tesislerinin sık düzenleme görevine uygundur.

5. Beklenen Sonuçlar ve Faydalar

5.1 Teknik Faydalar

• İyileştirilmiş dalga formları: devreye alma sonrası, 5. ve 7. harmonik akım filtreleme oranının %85'i aşması beklenmektedir ve gerilim bozulması GB/T 14549-1993 ve proje teknik spesifikasyonunu karşılamaktadır.
• Parazitlerin ortadan kaldırılması: koruma ve izleme sistemlerinin hatalı çalışma oranları önemli ölçüde düşer ve istasyon işletim ortamı arındırılır.
• Şebeke kararlılığı: sistem empedans karakteristikleri optimize edilerek parazite karşı bağışıklık önemli ölçüde artırılır.

5.2 Ekonomik ve Sosyal Faydalar

Devreye alma işleminden sonra, temel elektrik kalitesi göstergelerinin aşağıdaki gibi iyileşmesi beklenmektedir (Bölüm 2.3 hedefleriyle tutarlı; kabul ölçümlerine tabidir):

Not: Yukarıdaki "sonrası" değerleri, ekipman performansı ve sistem değerlendirmesinden elde edilen beklenen değerlerdir. Nihai değerler devreye alma kabul ölçümlerine tabidir.

6. Proje Uygulaması ve O&M Desteği

6.1 Uygulama Süreci

1. Yerinde saha araştırması: 35 kV bara üzerindeki arka plan harmoniklerini ve yük karakteristiklerini (PCS şarj/deşarj koşulları dahil) ölçün.
2. Simülasyon: Filtreleme performansını ve rezonans noktalarını doğrulamak için bir sistem modeli oluşturun.
3. İmalat: Katı rutin testlerle (dayanma gerilimi, kısmi deşarj, koruma devreye alma) fabrika ön imalatı.
4. Kurulum ve devreye alma: Yerinde kurulum, ikincil kablolama, entegre sistem testi.
5. Kabul ve devreye alma: Yük testi, hedeflerin doğrulanması, teslim.

6.2 Satış Sonrası Hizmet

• Teknik eğitim: İşletme sahibi için prensipler, işletme ve arıza giderme eğitimi.
• Periyodik muayene: Kondansatör kapasitansının, reaktör sıcaklığının ve bağlantı noktası sıkılığının düzenli olarak kontrol edilmesi.
• Acil durum müdahalesi: Hızlı arıza müdahalesi için 7×24 teknik destek.

Sonuç

7500 kvar H5+H7 filtre kompanzasyon bankasının bilimsel konfigürasyonu sayesinde bu çözüm, yalnızca Angola'daki Dadi Enerji Depolama projesinin mevcut güç kalitesi sorunlarını çözmekle kalmayıp, aynı zamanda tesis için sağlam bir elektriksel güvenlik savunma hattı oluşturmaktadır.

Harmonik azaltmanın yanı sıra ekipman koruması ve sistem kararlılığını ele alarak hem ekonomik hem de güvenlik avantajları sunar — enerji depolama tesisleri için güvenilir bir güç kalitesi iyileştirme çözümüdür.