Sự tăng trưởng bùng nổ của điện mặt trời phân tán (hộ gia đình + thương mại & công nghiệp) đã đặt ra ba thách thức mới cho lưới điện phân phối: quá tải ngược tại các khu vực trạm biến áp, vi phạm giới hạn điện áp và khó khăn trong việc tiếp nhận năng lượng tái tạo.
Cấu trúc cứng nhắc "một khu vực trạm biến áp, một máy biến áp" của lưới điện phân phối truyền thống không thể đạt được sự hỗ trợ công suất lẫn nhau giữa các khu vực trạm biến áp, dẫn đến tình trạng cắt giảm sản lượng điện mặt trời và quá tải máy biến áp cùng tồn tại.

| Vấn đề bất cập | Biểu hiện | Nguyên nhân vật lý cốt lõi |
|---|---|---|
| Khó khăn trong tiếp nhận | Cắt giảm phát điện mặt trời tại các khu vực trạm biến áp có tỷ trọng PV cao | Không có hỗ trợ công suất lẫn nhau giữa các khu vực trạm biến áp |
| Quá tải ngược | Quá tải máy biến áp tại các khu vực trạm biến áp trong giờ cao điểm phát điện PV | Cấu trúc phân phối điện một chiều |
| Vi phạm giới hạn điện áp | Tăng điện áp tại các điểm tập trung PV | Không có khả năng điều chỉnh điện áp chủ động |
| Tổn thất cao | Truyền tải điện đường dài | Dòng công suất không thể kiểm soát |
| Khía cạnh | Nguyên lý vật lý | Hạn chế |
|---|---|---|
| Các khu vực trạm biến áp độc lập | Mỗi khu vực trạm biến áp một máy biến áp | Không hỗ trợ công suất tương hỗ |
| Dòng công suất một chiều | Nguồn → Phụ tải | Dòng công suất ngược PV trở thành vấn đề |
| Khía cạnh | Nguyên lý vật lý | Ưu điểm |
|---|---|---|
| Thanh cái DC chung | Các SST khu vực nhiều trạm biến áp được kết nối liên thông | Khả năng hỗ trợ công suất lẫn nhau |
| Dòng công suất hai chiều | SST điều khiển được hai chiều | Khả năng tiếp nhận PV cục bộ |
Bản chất vật lý: Bộ định tuyến công suất SST kết nối nhiều khu vực trạm biến áp với một thanh cái DC chung, cho phép các khu vực trạm biến áp giàu PV truyền tải điện đến các khu vực thiếu điện. Đây là nền tảng vật lý để đạt được mức tăng 18% khả năng tiếp nhận PV phân tán.
Bộ định tuyến công suất kết nối linh hoạt gắn trực tiếp SST (1.5/2.0MW, AC10kV/DC±10kV) cho phép kết nối linh hoạt nhiều khu vực trạm biến áp thông qua một thanh cái DC chung:
Khả năng tiếp nhận PV phân tán +18%
Tổn thất mạng lưới giảm 5%+
Hiệu suất thiết bị 98.7% (được xác minh bởi Lưới điện Quảng Đông)

| Chiều giá trị | Chỉ số định lượng | Mô tả |
|---|---|---|
| Khả năng tiếp nhận điện mặt trời phân tán | +18% | Tiêu thụ điện mặt trời tại chỗ |
| Giảm tổn thất lưới điện | -5%+ | Điều khiển dòng công suất linh hoạt |
| Hiệu suất thiết bị | 98.7% | Cải thiện 4% so với các giải pháp truyền thống |
| Công suất đơn vị | 1.5/2.0 MW | Bao phủ các khu vực trạm biến áp trung thế |
| Điện áp cổng | AC10kV/DC±10kV | Cổng kép AC và DC |
Khu vực Trạm biến áp A 10kV ──► [Bộ định tuyến Công suất SST A] ──┐
Khu vực Trạm biến áp B 10kV ──► [Bộ định tuyến Công suất SST B] ──┼──► Thanh cái DC Chung DC±10kV
Khu vực Trạm biến áp C 10kV ──► [Bộ định tuyến Công suất SST C] ──┘
├──► Phụ tải Khu vực Trạm biến áp
├──► Tích hợp PV Phân tán
└──► Cổng Ghép nối Lưu trữ Năng lượng
| Tầng | Thành phần | Dòng Công suất | Cơ sở Thiết kế |
|---|---|---|---|
| Đấu nối Khu vực Trạm biến áp | 10kV từ mỗi khu vực trạm biến áp | Khu vực trạm biến áp ↔ Thanh cái DC | Liên kết đa khu vực |
| Thanh cái DC Chung | DC±10kV | Hỗ trợ công suất tương hỗ giữa các khu vực | Khả năng dòng công suất hai chiều |
| Phụ tải/Nguồn | Phụ tải + PV + Lưu trữ Năng lượng | Hai chiều | Tiếp nhận tại chỗ |
Các máy biến áp trạm biến áp truyền thống chỉ có thể thực hiện "truyền tải điện hạ áp một chiều". Ngược lại, bộ định tuyến công suất SST hoạt động như một "van công suất hai chiều có thể điều khiển". Bằng cách điều khiển các điểm đặt công suất của từng cổng, nó cho phép truyền tải công suất từ các khu vực trạm biến áp dồi dào năng lượng PV sang các khu vực thiếu hụt công suất, đồng thời chủ động ngăn chặn các vi phạm giới hạn điện áp.
| Tham số | Giá trị | Ý nghĩa vật lý |
|---|---|---|
| Công suất đơn vị | 1.5/2.0 MW | Bao phủ các khu vực trạm biến áp phân phối trung thế |
| Điện áp cổng | AC10kV/DC±10kV | Cổng kép AC và DC |
| Tiếp nhận điện mặt trời phân tán | +18% | Tiêu thụ điện mặt trời tại chỗ |
| Giảm tổn thất lưới điện | -5%+ | Điều khiển dòng công suất linh hoạt |
| Hiệu suất thiết bị | 98.7% | Được xác minh bởi Lưới điện Quảng Đông |
Nguyên lý vật lý: Nhiều SST khu vực trạm biến áp chia sẻ một thanh cái DC chung, cho phép các khu vực trạm biến áp giàu PV truyền tải điện trực tiếp đến các khu vực thiếu hụt điện.
Lợi ích định lượng: Khả năng tiếp nhận PV tăng 18%, loại bỏ tình trạng cắt giảm PV.
Nguyên lý vật lý: SST có thể điều chỉnh động công suất phản kháng và công suất tác dụng tại mỗi cổng, chủ động ức chế hiện tượng tăng điện áp tại các điểm tập trung PV.
Lợi ích định lượng: Loại bỏ các vi phạm giới hạn điện áp, nâng cao chất lượng điện năng.
Nguyên lý vật lý: Các đường dẫn công suất có thể điều khiển giúp tránh truyền tải đường dài vòng vo.
Lợi ích định lượng: Tổn thất lưới điện giảm trên 5%.

| Hạng mục chi phí | Giải pháp truyền thống | Giải pháp SST | Tiết kiệm |
|---|---|---|---|
| Doanh thu tiếp nhận | Tổn thất do cắt giảm năng lượng mặt trời | +18% khả năng tiếp nhận | Tăng doanh thu phát điện |
| Tổn thất đường dây | Mức cơ sở | -5%+ | Giảm chi phí vận hành |
| Đầu tư mở rộng | Cần máy biến áp mới | Kết nối linh hoạt | Trì hoãn CAPEX |
| Dự án | Dữ liệu chính | Ý nghĩa |
|---|---|---|
| Lưới điện Quảng Đông liên kết 6 khu vực | Hiệu suất thiết bị 98,7% (+4%) | Dự án kiểu mẫu về liên kết linh hoạt lưới điện phân phối |
| Tiêu chuẩn | Nội dung |
|---|---|
| GB/T 34120 | Tích hợp lưu trữ năng lượng vào lưới điện |
| DL/T 645 | Tự động hóa mạng lưới phân phối |
| IEC 61850 | Giao thức truyền thông |
Lắp ráp trước theo mô-đun tại nhà máy
Triển khai nhanh chóng tại hiện trường
Vận hành và bảo trì từ xa toàn vòng đời