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

สถานีไฟฟ้าย่อย BESS แบบสร้างกริด 500 kW: PCS 500 kW + สเต็ปอัป 35 kV + 4 ชม./2 MWh, การสตาร์ทแบบแบล็กสตาร์ทและการเก็งกำไรส่วนต่างราคา — บทวิเคราะห์เชิงลึก

PCS แบบสองทิศทาง 500 kW · เพิ่มแรงดันเป็น 35 kV · BESS 2 MWh/4 ชม. · การสตาร์ทแบบแบล็กด้วยการสร้างกริด · 11 คลัสเตอร์

1 · TL;DR Conclusion

สรุป: สถานี BESS แบบสแตนด์อโลน/ใช้ร่วมกันขนาด 500 kW นี้ใช้ PCS แบบสองทิศทาง 500 kW + แบตเตอรี่ 2129 kWh/4 ชม. (11 คลัสเตอร์ · 768 V DC) + หม้อแปลงเพิ่มแรงดัน S13-M-500/35 บนโครงข่าย 35 kV ในโหมด grid-forming; การสตาร์ทแบบแบล็กได้รับการยืนยันผ่านระบบกักเก็บพลังงาน 500 kW รวมอุปกรณ์ในตัวกำหนดค่า ≈ $356,557, EPC ≈ $425,000 และการเก็งกำไรช่วงพีค-ออฟพีค (ส่วนต่าง $0.13/kWh × 4 ชม.) ประหยัดได้ ≈$94,900/ปี (ระดับความเป็นไปได้)

  • •การสร้างกริด: เชื่อมต่อกริด-เกาะ + สตาร์ทแบบแบล็ก, PCS เป็นแหล่งจ่ายแรงดัน, สตาร์ทแบบแบล็กได้รับการยืนยันผ่านการจัดเก็บ 500 kW
  • •BESS 500 kW / 2129 kWh = 4 ชั่วโมง, DOD 0.9 (2365 kWh พิกัด), 11 คลัสเตอร์ × 215 kWh, 768 V DC
  • •ฟีด 35 kV: หม้อแปลงเพิ่มแรงดัน S13-M-500/35 ที่โหลด 84% (ช่วงประหยัด 60–85%)
  • •อาร์บิทราจ: 500 kW × 4 ชั่วโมง × $0.13/kWh = ≈$94,900/ปี (พื้นฐานการตรวจสอบ V24)
  • •ข้อควรระวัง: การสร้างกริด/การแยกเกาะต้องใช้การจัดเก็บ 8 ชั่วโมง (V8 ตั้งค่าสถานะ 4 ชั่วโมง < 8 ชั่วโมง); nMinus1 ล้มเหลวเมื่อมีหม้อแปลงเดียว

2 · Solution Overview

สถานี BESS แบบเดี่ยว/ใช้ร่วมกันเชื่อมต่อโดยตรงกับโครงข่ายไฟฟ้า (ที่นี่บัส 35 kV) ชาร์จที่อัตราค่าไฟช่วงเวลานอก peak และจ่ายไฟในช่วง peak ผ่าน PCS แบบสองทิศทางเพื่อลด peak และควบคุมความถี่ PCS ที่สร้างรูปคลื่นโครงข่ายยังสามารถทำหน้าที่เป็นแหล่งจ่ายแรงดันเพื่อสนับสนุนไมโครกริดและการสตาร์ทแบบ black-start หลังจากโครงข่ายขาดหาย นี่คือสถานีขนาด 500 kW ที่เพิ่มแรงดันเป็น 35 kV

1×500 kVA (S13-M-500/35)
หม้อแปลงเพิ่มแรงดัน
500 kW
PCS สองทิศทาง
2129 kWh / 4 h
พลังงานจัดเก็บ
11 × 215 kWh
กลุ่มแบตเตอรี่
768 V DC
แรงดันไฟฟ้ากระแสตรง
35 kV
แรงดันไฟฟ้ากริด
สร้างกริด (เชื่อมกริด-ไอส์แลนด์)
โหมด
ตรวจสอบแล้วผ่านการจัดเก็บ 500 kW
การสตาร์ทแบบแบล็ค
SourceRoleShare kWShare
Grid 35 kVbase0 kW0%
BESS 500 kW / 2000 kWhvariable400 kW100%

3 · Design Process & Rationale

1. การระบุความต้องการ

สถานีจัดเก็บแบบเดี่ยว/ใช้ร่วมกันไม่มีโหลดทั่วไป — แบตเตอรี่คือสินทรัพย์ ขั้นแรกกำหนดกำลัง PCS (500 kW) และระดับแรงดันไฟฟ้าของกริด (35 kV) จากนั้นกำหนดโหมดการทำงาน (การสร้างกริดต้องมีความสามารถสตาร์ทแบบแบล็คสตาร์ท)

2. การสร้างกริดเทียบกับการตามกริด

PCS แบบสร้างกริดทำหน้าที่เป็นแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า ทำให้สามารถแยกตัวเป็นเกาะและสตาร์ทแบบแบล็คสตาร์ทได้ ที่นี่เราเลือก grid-tie-island + black start ตรวจสอบผ่านระบบจัดเก็บ 500 kW (blackStartCheck ตรวจสอบแล้ว) ครอบคลุมทั้งการทำงานเชื่อมต่อกริดและนอกกริด

3. การคำนวณขนาดการจัดเก็บ

PCS 500 kW × 4 ชม. = 2129 kWh ที่ใช้งานได้ (DOD 0.9 → 2365 kWh พิกัด) คือ 11 คลัสเตอร์ × 215 kWh ที่ 768 V DC; 4 ชม. ครอบคลุมการเก็งกำไรช่วงพีค-ออฟพีค

4. การเลือกหม้อแปลงเพิ่มแรงดัน

การเชื่อมต่อ 35 kV ต้องใช้หน่วยเพิ่มแรงดัน: 500 kW / 0.95 ≈ 526 kVA → ระดับ 500 kVA (S13-M-500/35) ที่โหลด 84% (ช่วงประหยัด 60–85%)

5. การป้องกันและการประสานงาน

การจัดลำดับกระแสเกิน 50/51 ที่ 0.6/0.3/0.1 วินาที; ระดับความผิดพลาด LV ตาม IEC 60909 9.5 kA ความสามารถตัดวงจรของเบรกเกอร์ 25 kA (ระยะขอบ 2.6×) — ผ่านทั้งหมด (V19)

6. คุณภาพไฟฟ้า

PCS แปลงกระแสสลับเป็นกระแสตรงและสร้างฮาร์มอนิก (THDi 20%); แบงก์รีแอกเตอร์ดีจูนพร้อมตัวกรองแอกทีฟ APF/SVG ที่แนะนำช่วยแก้ไข (V6 แจ้ง THDi เกินขีดจำกัด)

7. การตรวจสอบความน่าเชื่อถือ

nMinus1 ล้มเหลวที่หม้อแปลงเดียว (ช่องว่าง 400 kW) — ยอมรับได้สำหรับสถานีจัดเก็บแบบใช้ร่วมกันแต่ควรบันทึกไว้; การทำงานนอกกริดข้ามคืนยังต้องใช้การจัดเก็บ 8 ชม. (V8 แจ้ง 4 ชม. < 8 ชม.)

8. การวัดและเชื่อมต่อกริด

การวัดด้านแรงดันสูง 35 kV ต้องใช้ CT ระดับรายได้ 0.2S / PT 0.2 (V12); การเชื่อมต่อกริดต้องได้รับการอนุมัติและเป็นไปตามข้อกำหนดกริดท้องถิ่น (ป้องกันการแยกเกาะ / ป้องกันการป้อนกลับ / PF)

Pain Points → Solution → Evidence

Pain

การอนุมัติการเชื่อมต่อกริดforming / การฉีดไฟฟ้าเป็นเรื่องยาก กลัวถูกปฏิเสธ

Solution

PCS แบบ grid-forming (เชื่อมกริด-ไอส์แลนด์ + black start) ที่สอดคล้อง IEC; black-start ตรวจสอบผ่านการจัดเก็บ

Evidence

operatingMode.blackStartCheck ตรวจสอบแล้ว (จัดเก็บ 500 kW); toConfirm gridCodeNote รอดำเนินการ

Pain

จะกำหนดขนาดกำลังและระยะเวลาของ PCS สำหรับสถานีจัดเก็บร่วมได้อย่างไร?

Solution

PCS สองทิศทาง 500 kW + 4 ชม. / 2129 kWh (DOD 0.9 → 2365 kWh พิกัด)

Evidence

capacitySummary storageHours=4; storageBattery 11 คลัสเตอร์ × 215 kWh · 768 V DC

Pain

จะทำเงินได้จริงหรือไม่ และเร็วแค่ไหน?

Solution

500 kW × 4 ชม. × ส่วนต่าง $0.13/kWh = ≈$94,900/ปี

Evidence

ตรวจสอบ V24 + economic.shaving.annualSaving=94900

Pain

ระยะเวลาข้ามคืนแบบ off-grid / black-start ไม่เพียงพอ

Solution

การแยกไอส์แลนด์แบบ grid-forming ต้องใช้ 8 ชม.; โครงการ 4 ชม. นี้ครอบคลุมเพียงการเก็งกำไร

Evidence

V8 "จัดเก็บ 4 ชม. < ต้องการ 8 ชม." แจ้งให้ขยายความจุ

4 · Key Parameter Deep-Read

ParameterValueBasisImpact & Boundary
หม้อแปลงเพิ่มแรงดัน500 kVA ×1 (S13-M-500/35)500 kW / 0.95 ≈ 526 kVA → ระดับ 500 kVAโหลด 84% (ช่วงประหยัด 60–85%)
การขยายหรือความบังเอิญที่สูงขึ้นต้องใช้ 630/800 kVA
PCS สองทิศทาง500 kWแหล่งจ่ายแรงดันแบบสร้างกริด การชาร์จ/คายประจุสองทิศทางความสามารถ black-start + islanding
กำลัง PCS = พิกัดการชาร์จ/คายประจุ ต้องตรงกับการDispatchของกริด
พลังงานจัดเก็บ2129 kWh ใช้งานได้ / 2365 kWh พิกัด500 kW × 4 ชม.; DOD 0.94 ชม. ครอบคลุมการเก็งกำไรช่วงพีค-ออฟพีค
นอกกริดข้ามคืนต้องใช้ 8 ชม. (V8)
กลุ่มแบตเตอรี่11 × 215 kWh768 V DC · 240 อนุกรม · เซลล์ 3.2 V · 280 Ahกลุ่มขนานเพิ่มพลังงานและความพร้อมใช้งาน
ความสอดคล้องระหว่างกลุ่มส่งผลต่อการสมดุล SOC
แรงดันกริด35 kVระบบจัดเก็บร่วมเชื่อมต่อกับบัสสถานีไฟฟ้าย่อย 35 kVหม้อแปลงเพิ่มแรงดันรองรับการไหลสองทิศทาง
การวัดด้านแรงดันสูง CT 0.2S / PT 0.2 (V12)
ระดับลัดวงจรแรงดันต่ำ 9.5 kA · 25 kA กำลังตัดIEC 60909 · สมมติฐาน Ssc 500 MVAระยะขอบการตัด 2.6×
Ssc จริงต้องยืนยันกับการไฟฟ้า (toConfirm)
การสูญเสีย378,547 kWh/ปี · $45,426/ปีไม่มีโหลด 0.39 kW + โหลด 5.15 kW · โหลด 84%ต้นทุนดำเนินงานระยะยาว
SH15 อสัณฐานประหยัด 2,366 kWh/ปี

5 · Drawing Deep-Read

Dwg 3/29แผนภาพเส้นเดียว — กริด 35 kV + PCS สองทิศทาง 500 kW → แบตเตอรี่ 2 MWh → สเต็ปอัพ → บัส 35 kV
Why: SLD ตอบว่าสถานีเชื่อมต่อสองทิศทางอย่างไร: แบตเตอรี่ผ่าน PCS สองทิศทางเข้าหม้อแปลงสเต็ปอัพ แล้วขึ้นไป 35 kV — กำลังสามารถไหลจากกริดเพื่อชาร์จหรือออกเพื่อคายประจุ ตำแหน่งทางกายภาพของ grid-forming/following
Dwg 4/29โทโพโลยีระบบ — กริด 35 kV (ฐาน) · BESS 500 kW (แปรผัน, 100%) → สเต็ปอัพ → บัส 35 kV
Why: โทโพโลยีวางลำดับชั้นพลังงาน: กริดเป็นฐาน, ที่เก็บเป็นตัวแปร (ส่วนแบ่ง 100%), หม้อแปลงสเต็ปอัพพาการไหลสองทิศทาง — ในโหมด grid-forming ที่เก็บอัปเกรดจากแหล่งเป็นแหล่งแรงดัน
Dwg 20/29การถ่ายโอนเชื่อมกริด / แยกเกาะ — PCC · กันเกาะ 81U/81O+32R · 4 ตรรกะการถ่ายโอน
Why: Grid-forming อยู่ในภาพนี้: หลังจาก PCC เปิด PCS ทำหน้าที่เป็นแหล่งแรงดันเพื่อยึดเกาะ และ black start สร้างบัสใหม่ผ่านที่เก็บ — คำตอบทางเทคนิคสำหรับความเจ็บปวด "การอนุมัติกริด / กันเกาะ"
Dwg 25/29เส้นเดียวตัดยอด — BESS 500 kW/2 MWh ผ่าน PCS ไปบัส · arbitrage/ตัดยอด
Why: สิ่งนี้ลงจอด BESS จากแหล่งเป็นสาขาส่ง: PCS ชาร์จที่หุบเขาและคายที่ยอด ตัดยอด 500 kW × 4 h ≈$94,900/ปี — แหล่งโครงสร้างของข้อสรุปเศรษฐศาสตร์
Dwg 26/29โปรไฟล์การดำเนินงานตัดยอด — โปรไฟล์ 24 ชม. · ชาร์จหุบเขา / คายยอดตัด
Why: สิ่งนี้เปลี่ยน arbitrage เป็นไทม์ไลน์ 24 ชม. — ชาร์จที่หุบเขา คายที่ยอด — แสดงยอดความต้องการที่ตัดและบิลที่ประหยัด หลักฐานการดำเนินงานสำหรับเศรษฐศาสตร์
Dwg 8/29การคำนวณลัดวงจร — ระดับความผิดพลาด LV 9.5 kA · ตรวจสอบการตัด 25 kA
Why: ระดับความผิดพลาดถูกครอบงำโดยระบบกริด (สมมติฐาน 500 MVA); สิ่งนี้ตรวจสอบความสามารถในการตัดของเบรกเกอร์และเสถียรภาพความร้อนของสายเคเบิลเพื่อให้ความผิดพลาดสาขา PCS ตัดอย่างเชื่อถือได้

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

Dwg 1 · พื้นฐานการออกแบบทางไฟฟ้าDwg 14 · การกำหนดค่าการป้องกันDwg 15 · เส้นโค้งการประสานงาน TCCDwg 19 · การชดเชยกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟและฮาร์มอนิกDwg 12 · การประเมินคุณภาพไฟฟ้าDwg 13 · สถาปัตยกรรม SCADADwg 16 · ระบบต่อลงดินDwg 17 · การป้องกันฟ้าผ่าและแรงดันเกินDwg 18 · แผนผังการจัดวางอุปกรณ์Dwg 24 · ระบบจ่ายไฟเสริม DCDwg 27 · สถาปัตยกรรมการสื่อสาร BMSDwg 28 · การดับเพลิงและการแบ่งโซนความร้อนDwg 29 · เครื่องสถานะควบคุม EMSDwg 9 · รหัสและมาตรฐานที่ใช้บังคับDwg 10 · ข้อมูลทางเทคนิคของอุปกรณ์หลัก

6 · Operation Demo (Deep-Read)

การไหลของพลังงาน

ในช่วงเวลาที่ความต้องการต่ำ กริดจะชาร์จแบตเตอรี่ผ่านหม้อแปลงเพิ่มแรงดัน 35 kV และการแปลงกระแสสลับเป็นกระแสตรงของ PCS (500 kW); ในช่วงเวลาที่ความต้องการสูง แบตเตอรี่จะคายประจุผ่านการแปลงกระแสตรงเป็นกระแสสลับของ PCS → เพิ่มแรงดัน → บัส 35 kV ในโหมด grid-forming หลังจาก PCC เปิด PCS จะทำหน้าที่เป็นแหล่งจ่ายแรงดันที่รักษาบัสเกาะ

การทำงาน 24 ชั่วโมง

เส้นโค้งวันทั่วไป: ชาร์จในช่วงความต้องการต่ำ (เช่น 0–6 ชม.) คายประจุในช่วงความต้องการสูง (เช่น 18–22 ชม.) ตัดยอด 500 kW × 4 ชม. — แสดงการเก็งกำไรระหว่างช่วงสูง-ต่ำและการสนับสนุนความถี่ตามลำดับเวลา

เศรษฐศาสตร์

500 kW × 4 ชม. × $0.13/kWh = ≈$94,900/ปี; อุปกรณ์ $356,557, EPC $425,000; grid-forming / การสตาร์ทแบบแบล็กเพิ่มบริการด้านกริด (ความถี่ / สำรอง) เพิ่มเติม

LCC (ต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน)

ที่ส่วนลด 6% S13 → SH15 อสัณฐานประหยัด 2,366 kWh/ปี (≈$284) คืนทุน 4.6 ปี; ระดับประสิทธิภาพสูงชนะด้านต้นทุนระยะยาว

Other views (shown): คุณภาพพลังงานและฮาร์มอนิก · โปรไฟล์แรงดัน · คุณสมบัติของแผนผัง · การลดพิกัดตามสภาพแวดล้อม

7 · Economics & Payback

อุปกรณ์ทั้งหมด ≈ $356,557, EPC ≈ $425,000 (รวม BESS/step-up/การจำหน่าย) การเก็งกำไรช่วงพีค-ออฟพีค 500 kW × 4 ชม. × $0.13/kWh ประหยัด ≈$94,900/ปี; การสูญเสียมีค่าใช้จ่าย $45,426/ปี การอัปเกรด SH15 อสัณฐานประหยัดอีก $284/ปี (คืนทุน 4.6 ปี) หมายเหตุ: แบบจำลองเศรษฐกิจหลักของเครื่องยนต์เน้น PV (ไม่มี PV → แสดง "ไม่คืนทุนภายใน 25 ปี"); ใช้พื้นฐานการเก็งกำไร $94,900/ปีสำหรับมูลค่า BESS (ระดับความเป็นไปได้)

$356,557
อุปกรณ์ทั้งหมด
$425,000
การลงทุน EPC
$94,900/ปี
การประหยัดจากอาร์บิทราจ
$45,426
การสูญเสียประจำปี
$284/ปี (คืนทุน 4.6 ปี)
การอัปเกรด SH15
4 ชั่วโมง (2 MWh)
ระยะเวลาการจัดเก็บ
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

หม้อแปลงเพิ่มแรงดันใดสำหรับสถานีจัดเก็บ 500 kW?
S13-M-500/35 (500 kVA); 500 kW / 0,95 ≈ 526 kVA → ระดับ 500 kVA ที่โหลด 84% (ช่วงประหยัด 60–85%)
Grid-forming กับ grid-following ต่างกันอย่างไร?
PCS แบบ grid-forming ทำหน้าที่เป็นแหล่งจ่ายแรงดัน ทำให้สามารถทำงานแบบ islanding และ black start ได้; ส่วน grid-following จะติดตามแรงดันกริด โครงการนี้ใช้ grid-tie-island + black start ตรวจสอบผ่านการจัดเก็บ 500 kW
ระยะเวลานานเท่าใดสำหรับสถานีจัดเก็บแบบอิสระ?
4 ชม. สำหรับการเก็งกำไรช่วงพีค-ออฟพีค (2129 kWh ที่นี่); นอกกริด/black start ข้ามคืนต้องใช้ 8 ชม. (V8 แจ้ง 4 ชม. < 8 ชม.)
ประหยัดได้เท่าไร?
500 kW × 4 ชม. × $0,13/kWh ส่วนต่าง = ≈$94,900/ปี (ฐานตรวจสอบ V24)
คลัสเตอร์แบตเตอรี่กำหนดค่าอย่างไร?
11 คลัสเตอร์ × 215 kWh, 768 V DC · 240 อนุกรม · เซลล์ 3,2 V · 280 Ah, DOD 0,9 (2365 kWh พิกัด)
ทำไมเชื่อมต่อที่ 35 kV?
การจัดเก็บแบบใช้ร่วมเชื่อมต่อโดยตรงกับบัสสถานีไฟฟ้า 35 kV ผ่านหม้อแปลงเพิ่มแรงดัน (สองทิศทาง); ต้องใช้ CT วัดฝั่งแรงดันสูง 0,2S / PT 0,2
ความสามารถ short-circuit / breaking เพียงพอหรือไม่?
ความผิดพลาด LV 9,5 kA, เบรกเกอร์ตัด 25 kA (margin 2,6×), V19 ผ่าน
คืนทุนเมื่อใด?
EPC $425,000; โมเดลเศรษฐกิจหลักของเอนจินเน้น PV (ไม่แสดงการคืนทุนหากไม่มี PV) ดังนั้นใช้มูลค่าเก็งกำไร $94,900/ปี — ระยะคืนทุนแบบง่ายโดยประมาณ ≈4,5 ปี
จัดการฮาร์มอนิกอย่างไร?
THDi ของ PCS rectifier 20% เกินขีดจำกัด — detuned reactor + การกรองแบบแอคทีฟ APF/SVG (V6)
black start ทำงานอย่างไร?
หลังจากสูญเสียกริด การจัดเก็บผ่าน PCS แบบ grid-forming ทำหน้าที่เป็นแหล่งจ่ายแรงดันเพื่อสร้างบัสใหม่; blackStartCheck ผ่านผ่านการจัดเก็บ 500 kW

Special Considerations

  • การสร้างกริด/การทำงานแบบเกาะตัวตลอดคืนต้องใช้การจัดเก็บ 8 ชั่วโมง — โครงการ 4 ชั่วโมงนี้ครอบคลุมเพียงการเก็งกำไรเท่านั้น; ขยายเป็น 8 ชั่วโมงเพื่อรองรับการเกาะตัว/การสตาร์ทแบบแบล็กอย่างต่อเนื่อง (V8 ระบุ 4 ชั่วโมง < 8 ชั่วโมง)
  • nMinus1 ล้มเหลวบนหม้อแปลงเดียว (ช่องว่าง 400 กิโลวัตต์); สถานีจัดเก็บแบบใช้ร่วมกันมักยอมรับหม้อแปลงเดียว เปลี่ยนเป็น N+1 เพื่อความพร้อมใช้งานสูง
  • ฮาร์มอนิกของวงจรเรียงกระแส PCS, THDi 20% เกินขีดจำกัด — ต้องใช้รีแอกเตอร์ดีจูน + การกรองแบบแอกทีฟ APF/SVG (V6)
  • การวัด 35 กิโลโวลต์ด้านแรงดันสูงต้องใช้ CT ระดับรายได้ 0.2S / PT 0.2 (V12); การเชื่อมต่อกริดต้องได้รับการอนุมัติและเป็นไปตามข้อกำหนดกริดท้องถิ่น
  • การประมาณระดับความเป็นไปได้; แบบเป็นแผนผัง รอการปรับปรุงโดยสถาบันออกแบบ

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 →

การจัดหาอุปกรณ์ทั่วไปและอุปกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์แบบครบวงจร

ตั้งแต่การออกแบบระบบจำหน่ายไฟฟ้าไปจนถึงพลังงานแสงอาทิตย์ เช่น หม้อแปลง สวิตช์เกียร์ สถานีไฟฟ้าย่อย และอุปกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์ ขนาดและใบเสนอราคาในที่เดียว ใช้เครื่องคิดเลขของเราเพื่อรับรายการวัสดุและราคา FOB ที่สมบูรณ์