Наземная ветряная электростанция мощностью 500 кВт: блочный трансформатор 800 кВА (0,69/35 кВ) + сборные сети 35 кВ + углубленный анализ повышения напряжения до 110 кВ
1×500 кВт WTG · блочный трансформатор 800 кВА (0,69/35 кВ) · сборные шины 35 кВ · повышающий трансформатор 10 МВА 110 кВ · SVG ±1 Мвар
1 · TL;DR Conclusion
Заключение: данная береговая ветровая электростанция мощностью 500 кВт (1 × ветротурбина 500 кВт) использует комплектный трансформатор мощностью 800 кВА по схеме «одна турбина — один трансформатор» (0,69/35 кВ) → сборные шины 35 кВ (1 фидер) → главный повышающий трансформатор 110 кВ + SVG ±1 Мвар + распределительное устройство сборных шин 35 кВ — итоговая стоимость по конфигуратору ≈ 491 625 долл. США (FOB), EPC ≈ 640 850 долл. США, окупаемость 9 лет, IRR 10,6%, ROI за 25 лет 181% (уровень технико-экономического обоснования).
- •1×500 кВт WTG → трансформатор в корпусе 800 кВА (0,69/35 кВ, двигатель "комбинированный сухой"); топология "один ветрогенератор — один трансформатор"
- •Сборная сеть 35 кВ, 1 фидер (≤10 ветрогенераторов/фидер); главный повышающий трансформатор 10 МВА 35/110 кВ (нижний предел — реальная станция 0,5 МВт подключается напрямую на 35 кВ)
- •SVG ±1 Мвар для реактивной поддержки по сетевому кодексу (PF ±0,95 непрерывно) + распределительное устройство сборной сети 35 кВ + RMU-SF6
- •Выработка 1 040 250 кВт·ч/год (P50, CF≈24%), P90 986 906 кВт·ч, доход $83 220/год при $0,08/кВт·ч PPA
- •Экономика: $640 850 EPC, окупаемость 9 лет, IRR 10,6%, ROI 181% за 25 лет
2 · Solution Overview
Наземная ветряная электростанция — это случай 100 % экспорта генерации: турбина генерирует при 0,69 кВ, блочный трансформатор (один трансформатор на турбину) повышает напряжение до 35 кВ, собирающий фидер объединяет выработку, а главный повышающий трансформатор поднимает его до 110 кВ для передачи. Режим экспорта генерации конфигуратора моделирует и рассчитывает стоимость всей цепочки.
3 · Design Process & Rationale
1. Определение требований
500 кВт наземной ветровой энергии, 100% экспорт в сеть, без локальной нагрузки; явный флаг generationExport активирует режим экспорта генерации вместо моделирования распределения на стороне потребителя.
2. Расчет источника
Одна ветротурбина 500 кВт (turbMw 0,5); установленная 500 кВт, эффективная подача 400 кВт (коэффициент 0,8), 100% возобновляемая доля.
3. Напряжение генератора
Клемма машины 0,69 кВ является низковольтной и не может передавать на большие расстояния — ее необходимо повышать на месте, именно поэтому существует один трансформатор на турбину.
4. Выбор трансформатора
500 кВт ÷ 1,0 PF × 1,05 запас = 525 кВА → стандартный уровень 800 кВА (0,69/35 кВ); при 35 кВ малая машина классифицируется движком как «Комбинированный сухой тип».
5. Проектирование сборки
Одиночный фидер 35 кВ (лимит фидера 30 МВА → ≤10 × 800 кВА боксов/фидер); в этом случае 1 турбина → 1 фидер.
6. Повышение и POI
Главный повышающий трансформатор 35/110 кВ (минимум движка 10 МВА) + POI 110 кВ; реальная ферма 0,5 МВт обычно подключается на 35 кВ — 110 кВ применяется для многотурбинных коммунальных ферм.
7. Реактивная мощность и качество электроэнергии
Подключение к сети требует PF ±0,95 непрерывно (GB/T 19963), поэтому добавляется SVG ±1 Мвар; гармоники/мерцание турбины обрабатываются SVG + фильтрами.
Pain Points → Solution → Evidence
У ветропарка нет местной нагрузки — если рассчитывать его как систему распределения потребителя, оборудование экспортной стороны будет недооценено.
Режим генерации-экспорта моделирует всю цепочку WTG→шкаф→сборщик→повышение с экономикой на основе PPA.
Режим genPlant активен; доля возобновляемых источников 100%; доход по PPA $83 220/год.
Сетевой кодекс требует LVRT и ±0,95 PF — пассивная станция отключается при любом провале напряжения.
SVG ±1 Мвар обеспечивает непрерывную динамическую реактивную мощность + поддержку LVRT с защитой сборного фидера.
В BOM включён SVG ±1 Мвар (PF ±0,95 непрерывно); соответствует GB/T 19963.
Один трансформатор на турбину означает множество небольших шкафов — неверный уровень завышает стоимость или перегружает.
Движок подбирает шкаф по номиналу турбины/PF/запасу и выбирает стандартный уровень.
Исходная потребность 525 кВА → стандартный уровень 800 кВА, один трансформатор на турбину.
4 · Key Parameter Deep-Read
| Parameter | Value | Basis | Impact & Boundary |
|---|---|---|---|
| Трансформатор в коробке | 800 кВА (0,69/35 кВ) | 500 кВт ÷ 1,0 PF × 1,05 запас = 525 кВА → уровень 800 кВА | Одна турбина-один трансформатор; малая машина 35 кВ класса «Комбинированный сухой» >3 МВт турбины переходят на «Масляный комбинированный бокс» |
| Напряжение коллектора | 35 кВ | collectorKv=35 (сохраняется при ≥35) | Ограничение фидера 30 МВА → ≤10 боксов/фидер <35 кВ переходит на сбор 10 кВ |
| Повышающий главный трансформатор | 10 МВА (35/110 кВ) | Общий коллектор 0,8 МВА → минимум двигателя 10 МВА | POI 110 кВ Реальное соединение 0,5 МВт на 35 кВ напрямую; 110 кВ для многотурбинных парков |
| Номинал SVG | ±1 Мвар | 25% от 500 кВт = 125 квар → минимальный уровень 1 Мвар | PF ±0,95, поддержка LVRT Минимум двигателя ≥1 Мвар |
| Годовой P50 | 1 040 250 кВт·ч | 500 кВт × 8760 ч × CF 0,25 × 0,95 | 83 220 $/год при 0,08 $/кВт·ч P90 = 986 906 кВт·ч (CV 0,04) |
| Коэффициент мощности | ≈24% | Ветер полной нагрузки 2190 ч (8760×0,25) × 0,95 | Обеспечивает IRR 10,6% Ветровой ресурс сильно зависит от площадки |
5 · Drawing Deep-Read
The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):
6 · Operation Demo (Deep-Read)
Поток энергии
WTG 500 кВт → вывод 0,69 кВ → блок 800 кВА до 35 кВ → сборный фидер → повышение до 110 кВ → экспорт в сеть, 100% онлайн.
Реактивная мощность и качество электроэнергии
SVG ±1 Мвар непрерывной динамической реактивной мощности, PF ±0,95; гармоники/фликер турбины компенсируются SVG.
Повреждение и защита
Поддержка LVRT при просадках, ступенчатая защита сборного фидера, дифференциальная защита повышения — единичное повреждение не отключает всю станцию.
Экономика
1 040 250 кВт·ч/год, 83 220 $/год; 640 850 $ EPC, окупаемость 9 лет, IRR 10,6%, ROI за 25 лет 181%.
Other views (shown): LCC (стоимость жизненного цикла) · Качество электроэнергии и гармоники · Профиль напряжения · Особенности схемы · Экологическое снижение номинальных характеристик
7 · Economics & Payback
Оборудование FOB ≈ $491 625 (WTG $352 500 + трансформатор в корпусе $37 000 + повышающий $29 500 + SVG $50 000 + высоковольтное распределительное устройство $16 750 + RMU $5 875; коллекторная сеть и распределительное устройство являются POA); EPC ≈ $640 850. Годовой 1 040 250 кВт·ч → $83 220/год @ $0,08/кВт·ч PPA; 9 лет окупаемости, 10,6% IRR, 181% ROI за 25 лет.
8 · FAQ
Какой коробочный трансформатор для ветротурбины мощностью 500 кВт?
Почему коллектор 35 кВ?
Какой размер повышающего трансформатора 110 кВ?
Каков срок окупаемости?
Почему необходим SVG?
Сколько энергии в год?
Это одна турбина-один трансформатор?
Что покрывает $491 625?
Почему stdKva 500, а коробка 800 кВА?
Special Considerations
- Главный повышающий трансформатор установлен на уровне земли на 10 МВА (наименьший уровень 35/110 кВ); ферма с одной турбиной мощностью 0,5 МВт должна реалистично подключаться на 35 кВ — повышение до 110 кВ предназначено для многотурбинных коммунальных ферм. Уровень технико-экономического обоснования, ожидается заключение проектного института.
- Ценовое предложение по повышающему трансформатору — YB-630/10 (10 кВ, универсальный повышающий трансформатор двигателя, ориентированный на PV); объем работ по сборщику/повышающему трансформатору 35/110 кВ для ветроэнергетики (распределительное устройство сборщика + главный трансформатор) — POA — согласовать с проектным институтом.
- LVRT / сетевой кодекс (GB/T 19963) явно не моделируется в двигателе — подтвердите требования к fault-ride-through у оператора сети.
- Сборная сеть и распределительное устройство сборщика являются позициями без удельной цены (POA) — итоговая сумма консервативна.
- Расчеты на приемной стороне (короткое замыкание 10/0,4 кВ, потокораспределение, дуговая вспышка, N-1) устарели в режиме экспорта генерации — игнорируйте их; данные со стороны станции находятся в windCalc/genPlant.
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.
Open in Power System Configurator →Related Scenarios
Комплексная поставка оборудования для традиционной и солнечной энергетики
От проектирования систем распределения электроэнергии до солнечной энергии — трансформаторы, распределительные устройства, подстанции и солнечное оборудование, размеры и цены в одном месте. Воспользуйтесь нашими калькуляторами, чтобы получить полную спецификацию материалов и цену FOB.