Predslov
S rozvojom priemyslu na ukladanie energie, veľká - Aplikácia systémov ukladania energie a fotovoltaických systémov ukladá na energetické vybavenie vyššie požiadavky. Ako základné zariadenie na konverziu a prenos energie, výber transformátorov priamo ovplyvňuje efektívnosť systému, spoľahlivosť a ekonomickú životaschopnosť. Preto na riešenie diferencovaných požiadaviek na ukladanie energie a fotovoltaické scenáre je nevyhnutné porozumieť technickým charakteristikám duálneho - vinutia a rozdelených - základných transformátorov, ktoré nakoniec umožňujú racionálnu voľbu.
I. princípy a rozdiely medzi dvoma typmi transformátorov
1. Double - vinutie transformátora
Vinutý transformátor Double - je najbežnejším typom energetických systémov. Jeho základná štruktúra obsahuje primárne vinutie (vysoké - Strana napätia) a sekundárne vinutie (nízka - Strana napätia), ktoré dosahujú elektromagnetické spojenie cez spoločné železné jadro.
Jeho prevádzka je založená na princípe elektromagnetickej indukcie. Ak sa napätie striedavého prúdu aplikuje na primárne vinutie, striedavý magnetický tok v jadre indukuje cieľové napätie pri sekundárnom vinutí, čím sa dosiahne premena úrovne napätia elektrickej energie. Vinutia sú štrukturálne nezávislé a izolované, bez elektrického spojenia medzi primárnymi a sekundárnymi stranami - Prenos energie sa vyskytuje výlučne prostredníctvom magnetickej väzby. Typické aplikácie zahŕňajú prenos energie v sieťových systémoch, distribučné siete a konverzia elektrickej energie pre priemyselné vybavenie.
2. Split - vinutie transformátora
Vinutý transformátor rozdelenia - je špecializovaný transformátor charakterizovaný jediným vysokým - vinutiam napätia a nízkym {- na strane napätia rozdeleného na dve nezávislé vinutia (označované ako „rozdelené vinutia“). Tieto dve nízke - napätie sú elektricky nezávislé, ale magneticky spojené cez jadro.
Dizajn vinutia Split - umožňuje nezávisle pripojenie k napätiu s nízkym -. Súčasne nastavením krátkeho - impedancie obvodu medzi vinutiami dosahuje funkcie, ako je napríklad obmedzenie krátkych - prúdov obvodov a zvýšenie spoľahlivosti napájania. Jeho základný princíp využíva charakteristiky magnetického spojenia medzi rozdelenými vinutiami: udržiavanie účinnosti prenosu energie počas normálnej prevádzky, zatiaľ čo počas poruchy potláča impedanciu obvodu obvodu.
3. Rozdiely medzi nimi
Počas skratu v dvojitom - vinutie transformátora vedie nízka impedancia medzi vinutiami vysoké poruchové prúdy, čo si vyžaduje vonkajšiu ochranu. Jeho jednorazová cesta prenosu energie dosahuje viac ako 95% účinnosť, vďaka čomu je vhodná pre vysoké - scenáre prenosu efektívnosti. Je vybavený jednoduchou štruktúrou a nízkymi nákladmi na údržbu, ale má obmedzenú funkčnosť, ktorá sa často používa v aplikáciách s pevnými cestami napájania.
Keď rozdelenie - vinutie transformátora zažije vinutie skratu, druhý vinutie tvorí ďalšiu impedanciu magnetickou väzbou, ktorá účinne potláča krátky - prúdový prúd. Aj keď tok úniku spôsobuje straty 5% - o 8% vyšší ako v dvojitom - vinutie transformátorov, možno to optimalizovať. Podporuje viac nezávislých ciest napájania, vďaka čomu je vhodná na integráciu distribuovanej energie. Ich nízke napätia bočné vinutia môžu fungovať nezávisle alebo paralelne a podporujú redundantné vzory. Vo fotovoltaických aplikáciách umožňujú flexibilnú integráciu rôznych zariadení, zvyšujú spoľahlivosť systému a flexibilitu systému.
II. Dôvody výberu duálneho - vinutia transformátorov v systémoch ukladania energie
1. Efektívny obojsmerný tok energie: systémy na uchovávanie energie musia prepínať medzi režimami nabíjania (napájanie z mriežky do úložného zariadenia) a vybíjaním (napájací zdroj z úložného zariadenia do mriežky). Nízke - impedančné charakteristiky duálneho - vinutia transformátorov znižujú straty prenosu energie a zvyšujú účinnosť.
2. Kompaktné konštrukčné požiadavky: Výkonové stanice na skladovanie energie zvyčajne prijímajú centralizované návrhy. Jednoduchá štruktúra duálneho - vinutia transformátorov znižuje stopu a znižuje náklady na výstavbu.
3. Flexibilné porovnávanie napätia: Upravením pomeru zákrut medzi primárnymi a sekundárnymi vinutiami môže transformátor flexibilne prispôsobiť rozdiely na úrovni napätia medzi zariadeniami na ukladanie energie (napr. Banky z batérie) a mriežkou.
III. Dôvody výberu Dual - Split Transformers vo fotovoltaických systémoch
1. Multi - Zdrojové distribuované napájacie pripojenie: Fottovoltaické elektrárne sa často skladajú z viacerých fotovoltaických polí (alebo meničov) pripojených paralelne. Dva nízke - napätie vinutia duálneho - Split transformátor môžu spájať rôzne polia samostatne, čím zabránia jednému zlyhaniu poľa ovplyvniť celkovú tvorbu energie.
2. Short - Požiadavky na potlačenie prúdu obvodu: mriežka - pripojené fotovoltaické invertory môžu generovať inrushové prúdy. Vysoká impedancia medzi rozdelenými vinutiami obmedzuje prúdy a poruchy, čím sa znižuje záťaž na ochrane zariadení na ochranu mriežky.
3. Harmonické potlačenie a optimalizácia kvality energie: Charakteristiky magnetického spojenia rozdelených vinutí poskytujú čiastočné potlačenie harmonických generovaných fotovoltaickými systémami, zlepšenie mriežky - Kvalita energie.
Iv. Logika výberu pre dva typy transformátorov
1. Účinnosť a náklady
Duálne - vinutia transformátorov ponúkajú výhody účinnosti, zvyčajne dosahujú viac ako 98,5% účinnosť. Duálne - rozdelené transformátory však vo všeobecnosti dosahujú 97,5% - 98% účinnosť v dôsledku straty magnetického spojenia v rozdelených vinutiach. Vo fotovoltaických systémoch však transformátory s dvoma štiepkami znižujú celkové náklady minimalizáciou využitia káblov a špecifikácií rozvádzača.
2. Spoľahlivosť a údržba
Double - Vinutie Transformátory sú vybavené jednoduchými štruktúrami a nízkymi nákladmi na údržbu, pričom ročné náklady na údržbu vo výške približne 0,5% - 1% z pôvodnej hodnoty zariadenia. Vzhľadom na ich zložité konštrukcie vinutia a podporné štruktúry, rozdelenie - vinutia transformátorov vznikajú vyššími nákladmi na údržbu a dosahujú 1,5%-2% ročne. V rámci PV systémov však schopnosť izolácie porúch transformátorov rozdeľujúcich vinutia minimalizuje prestoje, čo prináša vynikajúce celkové prevádzkové výhody.
3. Aplikácia - špecifická adaptácia
Systémy na ukladanie energie: Priority Dual - Vinutie transformátorov pre ich efektívne obojsmerné konverzie a náklady. Pre veľké - stupnice centralizované úložné projekty, nasadenie viacerých jednotiek PCS paralelne s duálnymi - vinutiami transformátorov ďalej znižuje náklady a zároveň zvyšuje spoľahlivosť.
Fotovoltaické systémy: Vyberte typy transformátorov založené na stupnici rastlín a topológie. Duálne - Split Transformátory sa odporúčajú pre veľké centralizované rastliny, aby sa dosiahli krátke - supresia prúdu obvodu a flexibilnú integráciu mriežky. Duálne - vinutia transformátorov sa môžu použiť aj v malých distribuovaných závodoch na vyváženie nákladov a efektívnosti.
V. Záver
Základný rozdiel medzi duálnymi - vinutiami transformátormi a duálnymi - split transformátormi pramení z ich odlišných funkčných účelov: bývalé sústredenie na „High {{}}} konverzia energie,„ vďaka tomu je vhodné pre scenáre s pevnými cestami a zaostrenie na prenosovú účinnosť (energetické systémy); Posledne menovaný zdôrazňuje „Multi - napájací zdroj a obmedzenie prúdu poruchy“, čo je ideálne pre scenáre vyžadujúce distribuovanú integráciu energie a zabezpečenie spoľahlivosti (fotovoltaické systémy). V návrhu energetického systému je komplexný výber založený na konkrétnych požiadavkách na aplikáciu - vzhľadom na štrukturálny návrh, charakteristiky impedancie a spoľahlivosť - na dosiahnutie optimálnej rovnováhy medzi ekonomickými prínosmi a technickou výkonnosťou.