สถานีไฟฟ้าย่อยกักเก็บพลังงานระยะยาว 2000 kW: หม้อแปลงหลัก N+1 + 8 ชั่วโมง/16 MWh การอ่านเชิงลึกด้านรหัสโครงข่ายและกำลังการผลิต
PCS 2000 kW · LDES 8 ชม./16 MWh · หม้อแปลงหลัก 2×S13-M-2000/35 (N+1) · ระบบจ่ายไฟ 35 kV · 83 คลัสเตอร์
1 · TL;DR Conclusion
สรุป: สถานีไฟฟ้าย่อยกักเก็บพลังงานระยะยาวขนาด 2000 kW นี้ใช้ PCS 2000 kW + แบตเตอรี่ 16063 kWh/8 ชม. (83 คลัสเตอร์ · 768 V DC) + หม้อแปลงหลักขนาดใหญ่ S13-M-2000/35 จำนวน 2 ตัว (N+1) บนโครงข่าย 35 kV nMinus1 ผ่าน (โหลด 84% หลังจากหม้อแปลงหนึ่งตัวออก); การลด peak shaving (ส่วนต่าง $0.13/kWh) ประหยัดได้ ≈$379,600/ปี; อุปกรณ์ ≈ $2,314,905, EPC ≈ $2,900,000 (ระดับความเป็นไปได้)
- •LDES 2000 kW / 16063 kWh = 8 ชั่วโมง, DOD 0.9 (17848 kWh พิกัด), 83 คลัสเตอร์ × 215 kWh, 768 V DC
- •หม้อแปลงหลักขนาดใหญ่ 2×S13-M-2000/35 (N+1); nMinus1 ผ่าน — โหลด 84% หลังจากหนึ่งหน่วยออก
- •การตัดยอด: 2000 kW × 4 ชั่วโมง × $0.13/kWh = ≈$379,600/ปี (ฐาน V24)
- •จ่ายไฟ 35 kV; กระแสลัดวงจรด้านแรงดันต่ำ 36.54 kA, กระแสตัด 50 kA (1.4×) · ด้านแรงดันสูง 25 kA (3×)
- •การสูญเสีย 4,510,068 kWh/ปี ($541,208/ปี); การอัปเกรดเป็น SH15 อสัณฐานคืนทุนในเพียง 2.4 ปี
2 · Solution Overview
การกักเก็บพลังงานระยะยาว (LDES) ให้การชาร์จ/คายประจุ 4 ชั่วโมงขึ้นไป — แม้หลายวัน — สำหรับการรับมือพีคหลายวัน การควบคุมความถี่และการสำรอง โดยทั่วไปผ่านแบตเตอรี่แบบไหล พลังงานน้ำแบบสูบกลับ หรืออากาศอัด นี่คือสถานีขนาด 2000 kW ที่มีระยะเวลา 8 ชั่วโมง/16 MWh บนโครงข่าย 35 kV พร้อมหม้อแปลงหลัก 2×2000 kVA (N+1)
| Source | Role | Share kW | Share |
|---|---|---|---|
| Grid 35 kV | base | 0 kW | 0% |
| BESS 2000 kW / 16000 kWh | variable | 1600 kW | 100% |
3 · Design Process & Rationale
1. การระบุความต้องการ
สถานีระยะยาวให้ความสำคัญกับระยะเวลาและความจุ (2000 kW · 8 ชม.) จุดชี้ขาดคือหม้อแปลงหลักขนาดใหญ่และพื้นฐานรหัสโครงข่าย โดยมุ่งเป้าการรับมือพีกหลายวัน การควบคุมความถี่ และการสำรอง
2. การกำหนดขนาดระยะเวลา
2000 kW PCS × 8 ชม. = 16063 kWh ที่ใช้งานได้ (DOD 0.9 → 17848 kWh พิกัด) 83 คลัสเตอร์ × 215 kWh ที่ 768 V DC; 8 ชม. เป็นระดับระยะยาวทั่วไป (สูบน้ำ / อัดอากาศ / ไหล)
3. หม้อแปลงหลักขนาดใหญ่
2000 kW / 0.95 ≈ 2105 kVA → 2×2000 kVA (N+1 หนึ่งหน่วยรับ 84%) S13-M-2000/35 — ตอบสนองการเชื่อมต่อความจุสูงและความน่าเชื่อถือ
4. การออกแบบสำรอง
N+1 ทำให้ nMinus1 ผ่าน: หลังจากหม้อแปลงหนึ่งตัวออก 2000 kVA ที่เหลือครอบคลุม 84% ของโหลด (sdKva 1684) ช่วยให้จ่ายไฟต่อเนื่อง
5. การป้องกันและการประสาน
การประสานกระแสเกิน 50/51; ไฟฟ้าลัดวงจร LV ตาม IEC 60909 36.54 kA, การตัด LV 50 kA (margin 1.4×) และ HV 25 kA (3×) V19 ผ่าน
6. คุณภาพไฟฟ้า
ฮาร์มอนิกของวงจรเรียงกระแส PCS กำลังสูง THDi 20% → รีแอกเตอร์ดีจูน + APF/SVG; การชดเชยรีแอกทีฟรักษา PF ≥ 0.95
7. การสูญเสียและเศรษฐศาสตร์
หม้อแปลงขนาดใหญ่สูญเสีย 4,510,068 kWh/ปี ($541,208/ปี) ซึ่งเป็นสัดส่วนที่มีนัยสำคัญ; การอัปเกรดเป็น SH15 อสัณฐานประหยัด 6,920 kWh/ปี และคืนทุนในเพียง 2.4 ปี
8. รหัสโครงข่าย
การวัดด้านแรงสูง 35 kV ต้องใช้ CT 0.2S / PT 0.2 (V12); การเชื่อมต่อ LDES ต้องได้รับการยืนยันตามรหัสโครงข่ายท้องถิ่น (ramp / ความถี่ปฐมภูมิ / LVRT)
Pain Points → Solution → Evidence
การเชื่อมต่อขนาดใหญ่ต้องการความน่าเชื่อถือ/ความซ้ำซ้อนของหม้อแปลงสูง
หม้อแปลงหลัก 2×2000 kVA ในแบบ N+1, nMinus1 ผ่าน
คำตัดสิน nMinus1=ผ่าน · sdKva 1684 · โหลด 84% หลังจากตัวหนึ่งออก
แบตเตอรี่ระยะยาว 8 ชม. มีขนาดใหญ่และใช้ทุนสูง
2000 kW × 8 ชม. = 16 MWh (83 คลัสเตอร์ · 768 V DC)
capacitySummary storageHours=8; storageBattery 83 คลัสเตอร์
การสูญเสียของหม้อแปลงขนาดใหญ่ทำให้ค่าไฟระยะยาวสูงขึ้น
หม้อแปลงหลักอะมอร์ฟัส SH15 ประหยัด 6,920 kWh/ปี
transformerTco.upgrade: คืนทุน 2.4 ปี · $830/ปี
ข้อกำหนดรหัสโครงข่าย (ramp / ความถี่ / LVRT) ไม่ชัดเจน
การวัดฝั่งแรงดันสูง 35 kV + การปฏิบัติตาม IEC + การยืนยันรหัสโครงข่าย
ข้อกำหนดการวัด V12; toConfirm gridCodeNote รอดำเนินการ
4 · Key Parameter Deep-Read
| Parameter | Value | Basis | Impact & Boundary |
|---|---|---|---|
| หม้อแปลงหลัก | 2×2000 kVA (S13-M-2000/35) | 2000 kW / 0.95 ≈ 2105 kVA → N+1 คู่ 2000 kVA | โหลด 84% หลังจากหนึ่งตัวออก nMinus1 ผ่าน ระยะเวลานานขึ้น / กำลังสูงขึ้นต้องใช้ระดับ 2500/3150 kVA |
| กำลัง PCS | 2000 kW | การชาร์จ/คายประจุกำลังสูงตามกริด | ความสามารถในการตัดยอดและความถี่ PCS ต้องตรงกับคำสั่ง dispatch ของกริด |
| พลังงานกักเก็บ | 16063 kWh ใช้งานได้ / 17848 kWh พิกัด | 2000 kW × 8 ชม.; DOD 0.9 | 8 ชม. การตัดยอดระยะยาวหลายวัน เทคโนโลยี flow / สูบน้ำ / อากาศอัดจำกัดระยะเวลา |
| กลุ่มแบตเตอรี่ | 83 × 215 kWh | 768 V DC · 240 อนุกรม · เซลล์ 3.2 V · 280 Ah | การขนานกลุ่มขนาดใหญ่ ความสอดคล้องระหว่างกลุ่ม / การบาลานซ์ BMS เป็นจุดเน้น O&M |
| ระดับลัดวงจร | LV 36.54 kA · 50 kA ตัดวงจร | IEC 60909 · สมมติฐาน Ssc 500 MVA | ตัดวงจร LV 1.4× · HV 3× Ssc จริงต้องยืนยันกับการไฟฟ้า |
| การสูญเสีย | 4,510,068 kWh/ปี · $541,208/ปี | ไม่มีโหลด 1.12 kW + โหลด 17.4 kW · โหลด 84% | การสูญเสียของหม้อแปลงขนาดใหญ่มีนัยสำคัญ SH15 อสัณฐานคืนทุนใน 2.4 ปี |
5 · Drawing Deep-Read
The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):
6 · Operation Demo (Deep-Read)
การไหลของพลังงาน
ในช่วงเวลาที่ความต้องการต่ำ กริด 35 kV จะชาร์จแบตเตอรี่ 16 MWh ผ่านหม้อแปลงหลักและการแปลงกระแส PCS; ในช่วงเวลาที่ความต้องการสูง แบตเตอรี่จะคายประจุผ่านการแปลงผกผัน PCS → หม้อแปลงหลัก → บัส 35 kV (2000 kW) โดยมีการสนับสนุน 8 ชั่วโมงครอบคลุมช่วงเวลาสูง/ต่ำที่กว้างขึ้น
การทำงาน 24 ชั่วโมง
เส้นโค้งวันทั่วไป: การชาร์จ/คายประจุระยะยาวครอบคลุมช่วงเวลาที่กว้างขึ้น ลด 2000 kW × 4 ชั่วโมง โดย 8 ชั่วโมงสนับสนุนการลดความต้องการสูงสุดและการสำรองหลายวัน — แสดงผลของลำดับเวลา LDES
เศรษฐศาสตร์
2000 kW × 4 ชั่วโมง × $0.13/kWh = ≈$379,600/ปี; อุปกรณ์ $2,314,905, EPC $2,900,000; LDES เพิ่มมูลค่าการลดความต้องการสูงสุดหลายวัน / ความถี่ / การสำรอง
LCC (ต้นทุนวงจรชีวิต)
ที่ส่วนลด 6% S13 → SH15 อสัณฐานประหยัด 6,920 kWh/ปี (≈$830) คืนทุน 2.4 ปี — การอัปเกรดหม้อแปลงขนาดใหญ่มีต้นทุน-ผลประโยชน์ดีที่สุด
Other views (shown): คุณภาพพลังงานและฮาร์มอนิก · โปรไฟล์แรงดัน · คุณสมบัติของแผนผัง · การลดพิกัดตามสภาพแวดล้อม
7 · Economics & Payback
อุปกรณ์ทั้งหมด ≈ $2,314,905, EPC ≈ $2,900,000 (รวม BESS/หม้อแปลงหลัก/การจ่ายไฟ) การลดโหลดสูงสุด 2000 kW × 4 ชม. × $0.13/kWh ประหยัด ≈$379,600/ปี; การสูญเสียมีค่าใช้จ่าย $541,208/ปี (หม้อแปลงขนาดใหญ่รับโหลดหนัก), SH15 อสัณฐานประหยัด 6,920 kWh/ปี ($830/ปี, คืนทุน 2.4 ปี) โมเดลเศรษฐกิจหลักของเครื่องยนต์เน้น PV; ใช้พื้นฐานการลดโหลดสูงสุด + ความถี่/สำรองสำหรับมูลค่า LDES (ระดับความเป็นไปได้)
8 · FAQ
หม้อแปลงหลักสำหรับการกักเก็บพลังงานระยะยาวคืออะไร?
แบตเตอรี่ 8 ชั่วโมงกำหนดค่าอย่างไร?
การกักเก็บระยะยาวเทียบกับระยะสั้น?
ประหยัดได้เท่าไร?
ทำไมใช้ความซ้ำซ้อน N+1?
แล้วการสูญเสียสูงของหม้อแปลงขนาดใหญ่ล่ะ?
ความจุลัดวงจร 35 kV เพียงพอหรือไม่?
จุดรหัสกริดใดที่ต้องระวัง?
คืนทุนเมื่อไร?
ฮาร์มอนิกจัดการอย่างไร?
Special Considerations
- การเชื่อมต่อ LDES ต้องยืนยันอัตราการเพิ่มขึ้น การตอบสนองความถี่หลัก และ LVRT ตามรหัสกริดท้องถิ่น (toConfirm gridCodeNote)
- การสูญเสียของหม้อแปลงขนาดใหญ่สูง ($541,208/ปี); การอัปเกรด SH15 อสัณฐานมีต้นทุน-ผลประโยชน์ดีที่สุด (คืนทุน 2.4 ปี)
- 83 คลัสเตอร์แบบขนาน — ความสอดคล้องระหว่างคลัสเตอร์และการปรับสมดุล BMS เป็นจุดเน้น O&M (เช่นเดียวกับเทคโนโลยีอายุการใช้งานที่สอง / การไหลระยะยาว)
- N+1 nMinus1 ผ่าน แต่ยืนยัน Ssc จริงกับบริษัทไฟฟ้า (36.54 kA อิงจากสมมติฐาน 500 MVA)
- การประมาณระดับความเป็นไปได้; แบบร่างเป็นแผนผัง รอการปรับปรุงจากสถาบันออกแบบ
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
การจัดหาอุปกรณ์ทั่วไปและอุปกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์แบบครบวงจร
ตั้งแต่การออกแบบระบบจำหน่ายไฟฟ้าไปจนถึงพลังงานแสงอาทิตย์ เช่น หม้อแปลง สวิตช์เกียร์ สถานีไฟฟ้าย่อย และอุปกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์ ขนาดและใบเสนอราคาในที่เดียว ใช้เครื่องคิดเลขของเราเพื่อรับรายการวัสดุและราคา FOB ที่สมบูรณ์