محول QDTB®
All figures are configurator-generated feasibility-level estimates; drawings are schematic deliverables pending refinement by a licensed design institute, not construction documents.
جميع الحلول

تخزين الطاقة الصناعي والتجاري 500 كيلوواط: تغذية 10 كيلوفولت + 4 ساعات/2 ميجاواط ساعة، مراجحة الذروة والوادي وتقليل الطلب - قراءة معمقة

PCS بقدرة 500 kW · 10 kV/0.4 kV · BESS بسعة 2 MWh/4 h · المراجحة + خفض الطلب · 11 مجموعة

1 · TL;DR Conclusion

الخلاصة: يستخدم هذا التخزين التجاري والصناعي بقدرة 500 كيلوواط خلف العداد محول طاقة PCS بقدرة 500 كيلوواط + بطارية 2129 كيلوواط ساعة/4 ساعات (11 مجموعة · 768 فولت تيار مستمر) + محول S13-M-500/10 على تغذية 10 كيلوفولت. يوفر المراجحة بين الذروة والوادي ($0.13/كيلوواط ساعة × 4 ساعات) حوالي $94,900 سنويًا بالإضافة إلى تخفيض الطلب بمقدار 80 كيلوواط؛ المعدات ≈ $341,495، EPC ≈ $425,000 (مستوى الجدوى).

  • •خلف العداد (متصل بالشبكة): تغذية 10 كيلوفولت + منطقة 0.4 كيلوفولت، يتصل نظام تخزين الطاقة بالبطاريات بقضيب الجهد المنخفض عبر محول الطاقة
  • •نظام تخزين الطاقة بالبطاريات 500 كيلوواط / 2129 كيلوواط ساعة = 4 ساعات، عمق التفريغ 0.9 (2365 كيلوواط ساعة اسمي)، 11 مجموعة × 215 كيلوواط ساعة، 768 فولت تيار مستمر
  • •المراجحة: 500 كيلوواط × 4 ساعات × 0.13 دولار/كيلوواط ساعة = ≈94,900 دولار/سنة؛ خفض الطلب بمقدار 80 كيلوواط (أساس V24)
  • •محول S13-M-500/10 عند تحميل 84%؛ ترقية SH15 الأمورفي تُسترد تكلفتها في 3.4 سنوات
  • •تيار القصر في الجهد المنخفض 17.6 كيلو أمبير (أكثر صرامة على جانب 10 كيلوفولت)، قدرة القطع 25 كيلو أمبير (هامش 1.4×)

2 · Solution Overview

يتم شحن تخزين C&I خلف العداد في وقت الوادي وتفريغه في وقت الذروة من خلال PCS، مما يقلل تكلفة الطاقة في فترة الذروة ويخفض رسوم الطلب (الطلب الأقصى). تستخدم منطقة المصنع هذه بقدرة 500 kW تغذية 10 kV مع توزيع جهد منخفض 0.4 kV؛ يتصل BESS بقضيب الجهد المنخفض للمراجحة وإدارة الطلب.

1×500 kVA (S13-M-500/10)
المحول
500 kW
PCS
2129 kWh / 4 h
طاقة التخزين
11 × 215 kWh
مجموعات البطاريات
768 V DC
جهد التيار المستمر
10 kV
جهد التغذية
متصل بالشبكة
الوضع
400 kW طاقة + 80 kW إضاءة
الحمل
SourceRoleShare kWShare
Grid 10 kVbase0 kW0%
BESS 500 kW / 2000 kWhvariable400 kW100%

3 · Design Process & Rationale

1. تحديد المتطلبات

يركز التخزين خلف العداد لقطاع C&I على حمل المصنع بالإضافة إلى تحسين التخزين: أولاً يُحدَّد مقياس المنطقة (500 kW) وجهد التغذية (10 kV)، بهدف خفض تكلفة الطاقة في أوقات الذروة ورسوم الطلب.

2. وضع الشبكة

عادةً ما يكون تخزين C&I مرتبطًا بالشبكة — دون تشغيل منفصل أو بدء أسود — لذا يعمل PCS في وضع grid-following ويجدول الشحن/التفريغ فقط، متجنبًا تعقيدات الحماية من التشغيل المنفصل والتحويل التلقائي.

3. تحجيم التخزين

PCS بقدرة 500 kW × 4 ساعات = 2129 kWh قابلة للاستخدام (DOD 0.9 → 2365 kWh اسمية)، 11 مجموعة × 215 kWh عند 768 V DC؛ تغطي 4 ساعات دورتي شحن/تفريغ للمراجحة.

4. اختيار المحول

500 kW / 0.95 ≈ 526 kVA → فئة 500 kVA (S13-M-500/10) عند تحميل 84 %؛ يبدأ المحرك 55 kW بدءًا ناعمًا دون مشكلة هبوط الجهد.

5. الحماية والتنسيق

تدرج التيار الزائد 50/51؛ تيار القصر للجهد المنخفض وفق IEC 60909 بمقدار 17.6 kA (أكثر صرامة على جانب 10 kV)، قدرة قطع القاطع 25 kA (هامش 1.4×)، V19 ينجح.

6. الطلب وجودة الطاقة

يقلل التخزين الطلب بمقدار 80 kW (maxDemand 400 → 320 بعده)؛ توافقيات PCS THDi 20 % → مفاعل منزوع الضبط + APF/SVG.

7. الموثوقية

يفشل nMinus1 على المحول الواحد — مقبول لمنطقة C&I؛ في وضع الربط بالشبكة يلبي عمر التخزين المتطلب (V8 ينجح).

8. القياس والربط بالشبكة

يتطلب القياس على الجانب العالي CT 0.2S / PT 0.2 (V12)؛ يتحمل المستخدم خسائر المحول (V29)؛ تحتاج نقطة الربط إلى موافقة الشبكة.

Pain Points → Solution → Evidence

Pain

رسوم الطاقة والطلب في أوقات الذروة تواصل الارتفاع

Solution

المراجحة بين الذروة والوادي + تقليل الطلب: الشحن في الوادي، والتفريغ في الذروة، وتقليص 80 كيلوواط من الطلب الأقصى

Evidence

V24: 500 كيلوواط × 4 ساعات × 0.13 دولار/كيلوواط ساعة = ≈94,900 دولار/سنة؛ economic.demand.peakShaveKw=80

Pain

عدم اليقين بشأن حجم BESS ومتى يسترد تكلفته

Solution

PCS بقدرة 500 كيلوواط + 4 ساعات / 2129 كيلوواط ساعة (11 مجموعة · 768 فولت تيار مستمر)

Evidence

capacitySummary storageHours=4؛ storageBattery 11 مجموعة

Pain

القلق بشأن التوافقيات / غرامات تجاوز حد الطلب

Solution

مفاعل منزوع الضبط + APF/SVG؛ إدارة الطلب تقلص الذروة

Evidence

V6 علامة تجاوز حد THDi؛ compliance.pass=true

Pain

موافقة شبكة 10 كيلوفولت وأساس القياس غير واضحين

Solution

قياس على الجانب العالي CT 0.2S / PT 0.2، والخسائر يتحملها المستخدم

Evidence

V12 / V29؛ toConfirm gridCodeNote معلّق

4 · Key Parameter Deep-Read

ParameterValueBasisImpact & Boundary
سعة المحول500 kVA ×1 (S13-M-500/10)500 kW / 0.95 ≈ 526 kVA → فئة 500 kVAتحميل 84%
التوسع أو نمو الحمل يتطلب 630 kVA
قدرة PCS500 kWمتابع للشبكة، شحن/تفريغ ثنائي الاتجاهالمراجحة + خفض الطلب
PCS = قدرة الشحن/التفريغ، محدودة بسعة نقطة الاتصال
طاقة التخزين2129 kWh قابلة للاستخدام / 2365 kWh مقدرة500 kW × 4 ساعات؛ DOD 0.94 ساعات، دورتان/يوم
نافذة أسعار الذروة-الوادي تحدد المدة الاقتصادية
خفض الطلب80 kWmaxDemand 400 kW → 320 kW بعد التقليصيخفض رسوم الطلب
تأكيد تعرفة الطلب مع التعرفة الثنائية المحلية
مستوى القصرجهد منخفض 17.6 kA · 25 kA قطعIEC 60909 · افتراض Ssc 500 MVAهامش قطع 1.4× (ضيق)
Ssc الفعلي يجب تأكيده مع شركة الكهرباء
الفواقد378,547 kWh/سنة · $45,426/سنةبدون حمل 0.39 kW + حمل 5.15 kW · تحميل 84%تكلفة التشغيل طويلة الأجل
SH15 غير المتبلور يسترد تكلفته في 3.4 سنة

5 · Drawing Deep-Read

Dwg 3/29مخطط أحادي الخط — تغذية 10 kV + PCS ثنائي الاتجاه 500 kW → بطارية 2 MWh → محول 500 kVA → قضيب 0.4 kV → حمل
Why: يجيب المخطط الأحادي الخط على كيفية انضمام BESS إلى المنطقة: فهو يتصل بقضيب الجهد المنخفض 0.4 kV عبر PCS ثنائي الاتجاه، بالتوازي مع تغذية 10 kV والمحول — يحدث كل من المراجحة وتقليل الطلب على هذا القضيب.
Dwg 4/29طوبولوجيا النظام — شبكة 10 kV (أساس) · BESS 500 kW (متغير، 100%) → محول → قضيب 0.4 kV → حمل
Why: ترسم الطوبولوجيا التسلسل الهرمي للطاقة: الشبكة كأساس، والتخزين كمتغير، وحمل المصنع على قضيب 0.4 kV — يملأ التخزين فجوة الذروة عند التفريغ ويشحن في وقت الوادي.
Dwg 20/29متصل بالشبكة / مانع التغذية العكسية — PCC · مانع التغذية العكسية · مانع الجزر
Why: يجب أن يمنع التخزين خلف العداد التغذية العكسية — يجب ألا يدفع التفريغ الطاقة مرة أخرى إلى الشبكة. يوضح هذا الرسم PCC وحماية مانع التغذية العكسية/مانع الجزر، الإجابة التقنية لألم "موافقة 10 kV".
Dwg 25/29خط أحادي لتقليص الذروة — BESS 500 kW/2 MWh عبر PCS إلى قضيب الجهد المنخفض · مراجحة/طلب
Why: يضع هذا BESS كفرع إرسال: يشحن PCS في وقت الوادي ويفرغ في وقت الذروة مع تقليص 80 kW من الطلب الأقصى — المصدر الهيكلي لقيمة المراجحة + تقليل الطلب.
Dwg 26/29ملف تشغيل تقليص الذروة — ملف 24 ساعة · شحن في الوادي / تفريغ في الذروة + تقليص الطلب
Why: يحول هذا المراجحة وإدارة الطلب إلى جدول زمني مدته 24 ساعة — شحن في الوادي، تفريغ في الذروة، ذروة الطلب المقلصة — الدليل التشغيلي على التوفير.
Dwg 8/29حساب الدائرة القصيرة — عطل الجهد المنخفض 17.6 kA · فحص القطع 25 kA
Why: جانب 10 kV أكثر صرامة (الجهد المنخفض 17.6 kA)؛ يتحقق هذا من قدرة قطع القاطع والاستقرار الحراري للكابل بحيث ينفصل فرع التخزين بشكل موثوق.

The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):

Dwg 1 · أساس التصميم الكهربائيDwg 14 · تكوين الحمايةDwg 15 · منحنى التنسيق TCCDwg 19 · تعويض القدرة التفاعلية والتوافقياتDwg 12 · تقييم جودة الطاقةDwg 13 · معمارية SCADADwg 16 · نظام التأريضDwg 17 · الحماية من الصواعق وارتفاع الجهدDwg 18 · مخطط توزيع المعداتDwg 24 · نظام الطاقة المساعدة للتيار المستمرDwg 27 · معمارية اتصالات BMSDwg 28 · إخماد الحرائق والتقسيم الحراريDwg 29 · آلة حالة التحكم في EMSDwg 9 · الأكواد والمعايير المعمول بهاDwg 10 · البيانات الفنية للمعدات الرئيسية

6 · Operation Demo (Deep-Read)

تدفق الطاقة

في وقت الوادي، يشحن مصدر 10 كV البطارية عبر المحول وتقويم PCS؛ وفي وقت الذروة، تفرغ البطارية عبر عكس PCS إلى ناقل 0.4 kV الذي يخدم المصنع (500 kW)، مع تغطية الشبكة لأي نقص — مما يحقق الشحن في الوادي/التفريغ في الذروة + تقليل الطلب.

التشغيل على مدار 24 ساعة

منحنى يوم نموذجي: شحن في الوادي، تفريغ في الذروة، تقليص 80 kW من الحد الأقصى للطلب (400 → 320 kW) — مما يظهر المراجحة ذات الدورتين وإدارة الطلب بالترتيب الزمني.

الاقتصاد

500 kW × 4 h × $0.13/kWh = ≈$94,900/سنة؛ المعدات $341,495، EPC $425,000؛ تقليل الطلب يضيف المزيد من التوفير في الفاتورة.

LCC (تكلفة دورة الحياة)

بخصم 6%، S13 → SH15 غير المتبلور يوفر 2,366 kWh/سنة (≈$284)، فترة استرداد 3.4 سنة.

Other views (shown): جودة الطاقة والتوافقيات · مخطط الجهد · ميزات المخطط · تقليل التصنيف البيئي

7 · Economics & Payback

إجمالي المعدات ≈ 341,495 دولار، EPC ≈ 425,000 دولار (بما في ذلك BESS/التوزيع). يحقق المراجحة بين الذروة والوادي 500 كيلوواط × 4 ساعات × 0.13 دولار/كيلوواط ساعة توفيرًا ≈94,900 دولار/سنة، بالإضافة إلى تخفيض الطلب بمقدار 80 كيلوواط على رسوم الطلب؛ تكلف الخسائر 45,426 دولار/سنة، ويوفر SH15 غير المتبلور 284 دولار/سنة أخرى (فترة استرداد 3.4 سنة). النموذج الاقتصادي الرئيسي للمحرك يتمحور حول PV؛ استخدم أساس المراجحة + الطلب لقيمة BESS (مستوى الجدوى).

$341,495
إجمالي المعدات
$425,000
استثمار EPC
$94,900/سنويًا
توفير المراجحة
80 kW
تقليل الطلب
$284/سنويًا (فترة استرداد 3.4 سنة)
ترقية SH15
4 ساعات (2 MWh)
مدة التخزين
Key assumptions driving these numbers
$0.12/kWh
Electricity price
$0.06/kWh
Feed-in tariff
80%
Self-consumption
$0.13/kWh
Peak-valley spread

8 · FAQ

ما المحول المناسب لنظام تخزين C&I؟
S13-M-500/10 (500 kVA)؛ 500 kW / 0.95 ≈ 526 kVA → فئة 500 kVA عند تحميل 84%.
كم يوفر المراجحة بين الذروة والوادي؟
500 kW × 4 ساعات × $0.13/kWh فرق السعر = ≈$94,900/سنة (أساس التحقق V24).
كيف يتم تقليل رسوم الطلب؟
يتم تفريغ التخزين في وقت الذروة لتقليص 80 kW من الحد الأقصى للطلب (400 → 320 kW)، مما يقلل رسوم الطلب في تعريفة من جزأين.
ما المدة التي يجب اختيارها؟
عادة ما تكون مراجحة C&I لمدة 4 ساعات (2129 kWh هنا)، وتغطي دورتين/يوم؛ تتبع المدة نافذة أسعار الذروة والوادي.
لماذا منع التغذية العكسية؟
يجب ألا يدفع التخزين خلف العداد الطاقة مرة أخرى إلى الشبكة، وإلا فإنه يحتاج إلى موافقة على مستوى التوليد؛ قم بتكوين مكافحة التغذية العكسية + مكافحة الجزيرة عند نقطة الاتصال.
كيف يتم تكوين مجموعات البطاريات؟
11 مجموعة × 215 kWh، 768 V DC · 240 على التوالي · خلية 3.2 V · 280 Ah، DOD 0.9 (2365 kWh مقدر).
هل سعة الدائرة القصيرة 10 kV كافية؟
عطل الجهد المنخفض 17.6 kA، قدرة قطع القاطع 25 kA (هامش 1.4×، ضيق) — تأكد من Ssc الفعلية مع شركة الشبكة.
كيف يتم التعامل مع التوافقيات؟
THDi لمقوم PCS بنسبة 20% يتجاوز الحد — مفاعل منزوع التوليف + ترشيح نشط APF/SVG (V6).
متى يتم السداد؟
EPC $425,000 مع $94,900/سنة من المراجحة بالإضافة إلى وفورات الطلب؛ النموذج الرئيسي للمحرك يركز على PV، لذا فإن فترة الاسترداد البسيطة الإرشادية في حدود ≈4 سنوات (تأكد مع التعريفات الحقيقية).
لماذا استخدام تغذية 10 kV؟
منطقة 500 kW كبيرة بما يكفي لتبرير 10 kV في + محول خافض إلى 0.4 kV للحمل، مع BESS على ناقل الجهد المنخفض.

Special Considerations

  • يجب أن تمنع نقطة الاتصال التغذية العكسية — يجب ألا يدفع التفريغ الطاقة إلى الشبكة؛ قم بتكوين الحماية ضد الجزيرة وفقًا لقانون الشبكة المحلي (toConfirm gridCodeNote).
  • الجانب 10 كيلوفولت أكثر صرامة (الجهد المنخفض 17.6 كيلو أمبير) وهامش القطع 1.4× ضيق — أكد Ssc الفعلي مع شركة الكهرباء.
  • أكد تعريفة الطلب بموجب التعريفة المحلية ذات الجزأين (economic.demand.demandChargePerKw=0 هو القيمة الافتراضية؛ أدخل سعر الطلب الحقيقي).
  • يفشل nMinus1 على المحول الواحد؛ استخدم N+1 للمناطق ذات التوافر العالي.
  • تقديرات على مستوى الجدوى؛ الرسومات تخطيطية، في انتظار تنقيح معهد التصميم.

Turn this into your project

Open this exact scenario pre-loaded in the Power System Configurator, then generate the full design document or the operation & techno-economic assessment.

🟡 View full design document (drawings + BOM + checks)🔵 Operation & techno-economic assessment
Open in Power System Configurator →

Related Scenarios

grid-storagepv-storage-chargingcommercial

توريد شامل لمعدات الطاقة التقليدية والطاقة الشمسية

من تصميم نظام توزيع الطاقة إلى الطاقة الشمسية - المحولات، والمفاتيح الكهربائية، والمحطات الفرعية، ومعدات الطاقة الشمسية، بأحجامها وأسعارها في مكان واحد. استخدم الآلات الحاسبة لدينا للحصول على قائمة كاملة بالمواد وسعر FOB.

حاسبة نظام التوزيعمكون النظام الشمسي