หม้อแปลงเพิ่มแรงดันสำหรับ BESS: วิธีกำหนดขนาด (0.4/0.69 kV → 33 kV) ทำไมฮาร์มอนิกจาก PCS และรอบการทำงานแบบไซคลิกจึงเป็นตัวกำหนดสเปก และอะไรที่เปลี่ยนไปสำหรับระบบกักเก็บพลังงานแบบ Grid-Forming

คำตอบก่อน: โรงงานจัดเก็บแบตเตอรี่เพิ่มแรงดันไฟฟ้าในหนึ่งหรือสองขั้นตอน — กำหนดขนาดหม้อแปลงหน่วย PCS ตามกำลังปรากฏของคอนเวอร์เตอร์บวกกับระยะเผื่อฮาร์มอนิกและโหลดเสริม และกำหนดขนาดหม้อแปลงกริดตามกำลังส่งออกของโรงงานที่เกิดขึ้นพร้อมกันและหน้าที่รีแอกทีฟตามข้อกำหนดกริด

ระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ (BESS) แปลงพลังงาน DC จากแบตเตอรี่เป็น AC ผ่าน ระบบแปลงกำลัง (PCS) ที่แรงดันต่ำ — โดยปกติ 0.4 kV, 0.69 kV หรือ 0.8 kV — และ หม้อแปลงเพิ่มแรงดัน เพิ่มแรงดันนั้นเป็นแรงดันตัวเก็บรวบรวมของโรงงานที่ 13.8 kV, 20 kV, 33 kV หรือ 35 kV ในระดับสาธารณูปโภค หม้อแปลงขนาดใหญ่กว่าลูกที่สองจะยกตัวเก็บรวบรวมไปยังจุดเชื่อมต่อ (POI) ที่ 110 kV, 132 kV หรือ 220 kV กำหนดขนาดหม้อแปลงหน่วย (PCS) ตามกำลังปรากฏพิกัดของคอนเวอร์เตอร์ในหน่วย kVA — ไม่ใช่ MW หรือ MWh ของแบตเตอรี่ — บวกกับระยะเผื่อสำหรับโหลดเสริม ความร้อนจากฮาร์มอนิก และโหลดเกินระยะสั้น จากนั้นปัดขึ้นเป็นพิกัดมาตรฐาน กำหนดขนาดหม้อแปลงกริดตามกำลังส่งออกรวมของโรงงานที่ปรับแก้ตามความบังเอิญ โดยมีช่วงแทปและอิมพีแดนซ์ที่สอดคล้องกับข้อกำหนดกริดเชื่อมต่อ สี่สิ่งทำให้หม้อแปลง BESS แตกต่างจากหม้อแปลงจำหน่ายสำเร็จรูป: มันรับกำลังสองทิศทาง (ชาร์จและคายประจุ), ฮาร์มอนิก PWM เพิ่มการสูญเสียในขดลวด, หน้าที่เป็นแบบวัฏจักร ดังนั้นการสูญเสียจึงเกิดขึ้นทุกวัน และมักต้องการเครื่องเปลี่ยนแทปขณะมีโหลดสำหรับการสนับสนุนแรงดันไฟฟ้าบนกริดที่อ่อนแอ กำหนดสี่สิ่งนี้อย่างถูกต้องและหน่วยจะทำงานเย็นตลอดอายุสินทรัพย์ 20 ปี; ติดตั้งหม้อแปลงจำหน่ายที่เล็กเกินไปและขดลวดจะร้อนเกินภายในไม่กี่ปี

ประเด็นสำคัญ

• กำหนดขนาดตาม kVA ไม่ใช่ MW เริ่มจากกำลังปรากฏพิกัดของ PCS และเพิ่ม 10–25% สำหรับโหลดเสริม (การจัดการความร้อน) กระแส RMS ฮาร์มอนิก และโหลดเกินระยะสั้น; คอนเทนเนอร์ 2.5 MW / 5 MWh โดยทั่วไปจับคู่กับหม้อแปลงหน่วย 3.15 MVA 0.69/33 kV
• ฮาร์มอนิกกำหนดค่าลดพิกัดทางความร้อน การสวิตชิ่ง PWM ทำให้กระแสไม่เป็นไซน์และเพิ่มการสูญเสียกระแสไหลวนในขดลวดหลายเท่า; กำหนดพิกัด K-factor หรือการลดพิกัดตาม IEEE C57.110ที่ documented ไว้ พร้อมกับฉนวนไฟฟ้าสถิต
• หน้าที่เป็นแบบวัฏจักรและสองทิศทาง วัฏจักรชาร์จ/คายประจุโหลดหม้อแปลงในทั้งสองทิศทาง ดังนั้นการสูญเสีย — และระดับการสูญเสีย — ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพไป-กลับ
• ข้อกำหนดกริดคือข้อกำหนดหม้อแปลง การทนแรงดันและความถี่ volt-var และ (สำหรับ PCS แบบ grid-forming) ความสามารถรีแอกทีฟ กำหนดช่วงแทป อิมพีแดนซ์ และการทนกระแสลัดวงจร
• ข้อกำหนดการติดตั้งและอัคคีภัยกำหนดประเภท NFPA 855 และ UL 9540A ผลักดันการติดตั้งภายในอาคารไปสู่แบบแห้งหรือเติมเอสเทอร์; แท่นกลางแจ้งโดยปกติใช้แบบจุ่มน้ำมัน

ทำไมหม้อแปลง BESS จึงไม่ใช่หม้อแปลงเพิ่มแรงดัน PV หรือหม้อแปลงจำหน่าย

หม้อแปลงเพิ่มแรงดันโซลาร์และหม้อแปลงเพิ่มแรงดันแบตเตอรี่ดูเหมือนกันบนแผนภาพเส้นเดียว — ทั้งคู่ยกแรงดันเอาต์พุตคอนเวอร์เตอร์แรงดันต่ำไปยังตัวเก็บรวบรวมแรงดันกลาง — แต่ถูกกำหนดข้อกำหนดต่างกัน อินเวอร์เตอร์ PV ผลักกำลังไปทางเดียว ที่ตัวประกอบกำลังใกล้หนึ่ง ในเส้นโค้งระฆังรายวันที่สูงสุดตอนเที่ยงและหยุดตอนกลางคืน PCS ของ BESS เป็นคอนเวอร์เตอร์สี่ควอดรันต์: มันนำเข้าพลังงานเพื่อชาร์จและส่งออกพลังงานเพื่อคายประจุ มันสามารถผลิตหรือดูดซับกำลังรีแอกทีฟเพื่อสนับสนุนแรงดันไฟฟ้า และสามารถแกว่งจากส่งออกเต็มที่ไปนำเข้าเต็มที่ภายในไม่กี่วินาที ความเป็นสองทิศทางและความยืดหยุ่นนั้นเปลี่ยนหน้าที่ของหม้อแปลง ข้อกำหนดแทป และเศรษฐศาสตร์การสูญเสีย

ความแตกต่างอีกสามประการที่สำคัญ:

• การสูญเสียเกิดขึ้นในทั้งสองทิศทาง การสูญเสียโหลดของหม้อแปลง PV เกิดขึ้นขณะดวงอาทิตย์ขึ้น; การสูญเสียโหลดของหม้อแปลง BESS เกิดขึ้นทุกการชาร์จและทุกการคายประจุ — หนึ่งถึงสามวัฏจักรเต็มต่อวันในหน้าที่ arbitrage สองวัฏจักร
• ลายนิ้วมือฮาร์มอนิกแตกต่างกัน ทั้งคู่ใช้ PWM แต่ BESS เพิ่มขั้นตอน DC/DC ด้านแบตเตอรี่ และมักทำงานที่โหลดบางส่วนเป็นเวลานาน ซึ่งความเพี้ยนของกระแสเป็นเปอร์เซ็นต์ของ fundamental สูงกว่าเมื่อเทียบกับกำลังพิกัด
• โปรไฟล์โหลดเกินแตกต่างกัน การจัดเก็บถูกกำหนดให้ส่งกำลังพิกัดเป็นเวลา 1–4 ชั่วโมงมากขึ้น และเพิ่มกำลังระยะสั้น (โดยทั่วไป 110–125% เป็นวินาทีถึงหนึ่งนาที) สำหรับการตอบสนองความถี่ ดังนั้นการออกแบบทางความร้อนของหม้อแปลงต้องครอบคลุมมากกว่าโหลดพิกัดคงที่

หากคุณกำลังกำหนดขนาดหน่วยโซลาร์หรือลมแทน โปรดดูคู่มือหม้อแปลงเพิ่มแรงดันโซลาร์ PVและคู่มือหม้อแปลงเพิ่มแรงดันฟาร์มลม; การคำนวณเกี่ยวข้องกันแต่สมมติฐานแตกต่างกัน สำหรับโหลดจำหน่ายทั่วไป เริ่มจากคู่มือการเลือกหม้อแปลง

สถาปัตยกรรมแรงดันไฟฟ้า: โรงงานแบตเตอรี่เพิ่มแรงดันจาก DC ไปยังกริดในหนึ่งหรือสองขั้นตอนอย่างไร

ตำแหน่งของหม้อแปลงในห่วงโซ่พลังงานกำหนดอัตราส่วน พิกัด และประเภทของมัน การจัดเรียงสี่แบบครอบคลุมโรงงานแบตเตอรี่ระดับกริดเกือบทั้งหมด

แรงดันตัวเก็บรวบรวมกระจุกตัวรอบ 33 kV (ยุโรปและเอเชียส่วนใหญ่), 34.5 kV (อเมริกาเหนือ), 35 kV (จีน) และ 20 kV หรือ 13.8 kV สำหรับระบบเล็กกว่า แรงดัน POI ถูกกำหนดโดยผู้ดำเนินการส่งหรือจำหน่ายในท้องถิ่น จุดหนึ่งที่มองข้ามได้ง่าย: เนื่องจาก BESS ทั้งชาร์จและคายประจุ หม้อแปลงต้องถูกกำหนดข้อกำหนดสำหรับการไหลของกำลังในทั้งสองทิศทาง และการออกแบบการป้องกัน เครื่องเปลี่ยนแทป และการระบายความร้อนต้องไม่สมมติว่าหม้อแปลงส่งออกเท่านั้น

วิธีกำหนดขนาดหม้อแปลงเพิ่มแรงดัน BESS: วิธีการสี่ขั้นตอน

ขั้นตอนที่ 1 — เริ่มจากกำลังปรากฏพิกัดของ PCS (kVA) ไม่ใช่ MW หรือ MWh ของแบตเตอรี่

พลังงานของแบตเตอรี่ (MWh) กำหนดว่าโรงงานสามารถทำงานได้นานเท่าใด ไม่ใช่ว่าหม้อแปลงต้องใหญ่แค่ไหน ตัวเลขที่ผูกมัดคือกำลังปรากฏพิกัดของ PCS ที่ขั้ว AC PCS ระดับสาธารณูปโภคส่วนใหญ่มีพิกัดที่ตัวประกอบกำลังหนึ่ง ดังนั้นพิกัด kVA เท่ากับพิกัด kW แต่ต้องยืนยันจาก datasheet เสมอ: PCS ที่มีพิกัด "1,250 kVA ที่ 0.99 pf" ส่งกำลังประมาณ 1,237 kW และตัวเลข kVA นั้นคือสิ่งที่กำหนดขนาดหม้อแปลง

รวม PCS ในบล็อก หน่วย 1,250 kW สองตัวในคอนเทนเนอร์เดียวให้ 2,500 kVA; หน่วย 2,000 kW สี่ตัวในบล็อก 20 ฟุตให้ 8,000 kVA นี่คือกำลังปรากฏฐานของคุณ

ขั้นตอนที่ 2 — เพิ่มระยะเผื่อสำหรับโหลดเสริม กระแส RMS ฮาร์มอนิก และโหลดเกินระยะสั้น

คอนเทนเนอร์ BESS ไม่ใช่แค่อินเวอร์เตอร์ ปั๊มระบายความร้อนด้วยของเหลว, HVAC, พัดลม, ระบบควบคุม และอุปกรณ์เสริม ดึงโหลดปรสิตที่โดยปกติอยู่บนบัสแรงดันต่ำเดียวกัน — โดยทั่วไป 2–5% ของพิกัดคอนเวอร์เตอร์ที่หน้าที่สูง กระแสฮาร์มอนิกเพิ่มความร้อน RMS บน fundamental และข้อกำหนดกริดหลายแห่งในปัจจุบันต้องการโหลดเกินระยะสั้นสำหรับการสนับสนุนความถี่ ค่าเผื่อที่ใช้ได้จริงสำหรับหน่วยระดับกริดคือ 10–25% เหนือฐาน จากนั้นปัดขึ้นเป็นพิกัดมาตรฐานถัดไป

อย่าสับสนโหลดเกินระยะสั้นของหม้อแปลงกับของแบตเตอรี่ หม้อแปลงสามารถรับ 120–150% เป็นเวลาหลายสิบนาทีหากเริ่มจากเย็น (ดูคำแนะนำการโหลดในตัวประกอบโหลดและโหลดเกิน) แต่ความสามารถนั้นไม่ฟรีหากอุณหภูมิแวดล้อมสูงหรือหน่วยอุ่นอยู่แล้วจากวัฏจักรก่อนหน้า

ขั้นตอนที่ 3 — กำหนดหน้าที่ฮาร์มอนิก: K-factor และการลดพิกัดตาม IEEE C57.110

คอนเวอร์เตอร์ PWM ดึงกระแสที่ไม่เป็นไซน์ การสูญเสียกระแสไหลวนและกระแส stray เพิ่มขึ้นตามกำลังสองของอันดับฮาร์มอนิก ดังนั้นหม้อแปลงจึงร้อนกว่าที่โหลดไซน์ RMS เดียวกันจะบ่งชี้ สองวิธีที่ยอมรับได้ในการจัดการ: กำหนดหม้อแปลงพิกัด K-factor (K-4, K-9, K-13, K-20) ที่กำหนดขนาดสำหรับสเปกตรัมฮาร์มอนิก หรือขอให้ผู้ผลิตจัดทำการลดพิกัดตาม IEEE C57.110ที่ documented ไว้และนำไปใช้กับพิกัด ไม่ว่าวิธีใด ฉนวนไฟฟ้าสถิตระหว่างขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิเป็นมาตรฐานสำหรับหน้าที่คอนเวอร์เตอร์ และการจัดเรียงนิวทรัล/กราวด์ของทุติยภูมิต้องเหมาะสมกับโทโพโลยีตัวกรองของคอนเวอร์เตอร์ — ดูการออกแบบระบบกราวด์แรงดันต่ำ

ขั้นตอนที่ 4 — กำหนดอิมพีแดนซ์ แทป กลุ่มเวกเตอร์ และการระบายความร้อนสำหรับกริดที่คุณมี

ขั้นตอนสุดท้ายเกี่ยวกับเครือข่ายมากกว่าแบตเตอรี่ อิมพีแดนซ์เป็นการประนีประนอม: สูงพอที่จะจำกัดกระแสลัดวงจรที่หม้อแปลงมีส่วนต่อบัสตัวเก็บรวบรวม (ดูการคำนวณกระแสลัดวงจร) ต่ำพอที่จะรักษาการควบคุมแรงดันไฟฟ้าและประสิทธิภาพตัวกรองฮาร์มอนิกภายในขีดจำกัด — หน่วยเพิ่มแรงดัน MV ทั่วไปอยู่ที่ 5.75–6.5% ช่วงแทปขึ้นอยู่กับว่ากริดแข็งแกร่งเพียงใด: กริดที่แข็งแกร่งอาจต้องการเพียงแทปแบบไม่จ่ายไฟ (DETC) ในขณะที่ฟีดเดอร์ชนบทที่อ่อนแอหรือโครงการ grid-forming มักต้องการเครื่องเปลี่ยนแทปขณะมีโหลด กลุ่มเวกเตอร์ (ดูDyn11 vs Yyn0) โดยปกติเป็น Dyn11 สำหรับหน่วยเพิ่มแรงดันเพราะขดลวดเดลต้าให้เส้นทางหมุนเวียนสำหรับฮาร์มอนิก triplen และบล็อกลำดับศูนย์ไม่ให้ไปถึงกริด สุดท้าย จับคู่ชั้นการระบายความร้อนกับหน้าที่และอุณหภูมิแวดล้อมของไซต์ โดยใช้การเลือก ONAN/ONAFและกฎการลดพิกัดตามความสูงและอุณหภูมิ

ตัวอย่างการคำนวณ: คอนเทนเนอร์ 2.5 MW / 5 MWh ต้องการกี่ kVA?

ใช้คอนเทนเนอร์ BESS ระบายความร้อนด้วยของเหลวขนาด 20 ฟุตทั่วไป: แบตเตอรี่ 5 MWh, PCS 2.5 MW, คอนเวอร์เตอร์ 1,250 kW สองตัวที่ 0.69 kV, ตัวประกอบกำลังหนึ่ง

• กำลังปรากฏฐาน = 2 × 1,250 = 2,500 kVA
• ระยะเผื่อเสริม + ฮาร์มอนิก + โหลดเกิน = 10% → 2,750 kVA หากโครงการยังต้องการโหลดเกินระยะสั้น 110% บนโหลดเสริม 5%: 2,500 × 1.10 × 1.05 = 2,888 kVA
• ปัดขึ้นเป็นพิกัดมาตรฐาน → 3.15 MVA (0.69 kV → 33 kV, Dyn11)

ในระดับโรงงาน คอนเทนเนอร์แปดตัวให้ 8 × 3.15 = 25.2 MVA ของความจุหม้อแปลง ใช้ตัวประกอบความบังเอิญ — หน่วยจัดเก็บมักชาร์จและคายประจุพร้อมกัน ดังนั้นเครดิตความหลากหลายจึงเล็กกว่าฟาร์ม PV — ประมาณ 0.95 ให้ 23.9 MVA; กำหนดหม้อแปลงกริด 25 MVA หรือ 31.5 MVAเพื่อให้โรงงานสามารถส่งออกที่กำลังเต็มโดยมีหนึ่งหน่วยหยุดซ่อม

นี่คือค่าทั่วไปจากโรงงานแนวปฏิบัติทางวิศวกรรม; ยืนยันขนาดสุดท้ายกับ datasheet ของ PCS อุณหภูมิแวดล้อมของไซต์ และข้อกำหนดกริดก่อนสั่งซื้อ

ฮาร์มอนิกและ K-factor: ทำไมคอนเวอร์เตอร์ PWM ทำให้หม้อแปลงร้อน

PCS แบบ IGBT หรือ SiC สวิตช์ที่ไม่กี่กิโลเฮิรตซ์และสังเคราะห์คลื่นเกือบไซน์ แต่กระแสที่ดึงมาไม่บริสุทธิ์ ที่กำลังพิกัด ความเพี้ยนฮาร์มอนิกรวม (THD) ของกระแสของ PCS สมัยใหม่มักต่ำกว่า 3–5% ซึ่งเป็นไปตามขีดจำกัดฮาร์มอนิก แต่ที่โหลด 20–50% — ซึ่งเป็นส่วนใหญ่ของชั่วโมงทำงานของหน่วยจัดเก็บ — ความเพี้ยนเป็นเปอร์เซ็นต์ของ fundamental เพิ่มขึ้น และฮาร์มอนิกลำดับต่ำ (ที่ 5, 7, 11, 13) ครอบงำ ฮาร์มอนิกเหล่านั้นไม่ได้นำพลังงานที่มีประโยชน์ แต่ยังคงทำให้ขดลวดร้อน และการสูญเสียกระแสไหลวนเพิ่มขึ้นประมาณตามกำลังสองของอันดับฮาร์มอนิก

อุตสาหกรรมตอบด้วย K-factor ซึ่งกำหนดใน IEEE C57.110: หม้อแปลงพิกัด K-9 สามารถรับสเปกตรัมฮาร์มอนิกที่มีตัวประกอบการสูญเสียฮาร์มอนิกเป็นเก้าเท่าของ fundamental สำหรับกระแส RMS เดียวกัน โดยไม่เกินการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิพิกัด วิธีลัดทั่วไปคือกำหนด K-13 สำหรับหน้าที่จัดเก็บ PWM สมัยใหม่ แต่วิธีที่ถูกต้องคือรับสเปกตรัมฮาร์มอนิกของ PCS และคำนวณตัวประกอบที่ต้องการ จากนั้นเลือก K-4, K-9, K-13 หรือ K-20 — หรือขอการลดพิกัด C57.110 เป็นลายลักษณ์อักษรที่ลด kVA ที่ใช้งานได้ การข้ามขั้นตอนนี้เป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของการเสียหายก่อนเวลาของหม้อแปลง BESS

หน้าที่แบบวัฏจักรและประสิทธิภาพไป-กลับ: ทำไมระดับการสูญเสียต่ำจึงคุ้มค่าในระบบจัดเก็บ

การจัดเก็บแบตเตอรี่ถูกตัดสินจากประสิทธิภาพไป-กลับ (RTE) — พลังงานที่ส่งออกหารด้วยพลังงานที่ป้อนเข้า โดยทั่วไป 85–90% สำหรับระบบลิเธียมไอออน หม้อแปลงเป็นหนึ่งในองค์ประกอบสุดท้ายในห่วงโซ่นั้น และทุกจุดการสูญเสียที่เพิ่มเข้ามาจะไหลตรงเข้าสู่ RTE หม้อแปลงที่มีการสูญเสียไม่มีโหลด 0.3% และการสูญเสียโหลด 1.1% สูญเสียทั้งพลังงานขณะว่างและพลังงานแอคทีฟ: ในโรงงานที่วัฏจักรหนึ่งถึงสองรอบชาร์จและคายประจุเต็มต่อวัน การสูญเสียโหลดเกิดขึ้นเกือบทุกชั่วโมงของการทำงาน ในขณะที่การสูญเสียไม่มีโหลดเกิดขึ้น 8,760 ชั่วโมงต่อปี

นั่นคือเหตุผลที่ระดับการสูญเสียต่ำ (S13, S20) หรือหน่วยแกนอสัณฐานพิสูจน์ได้ง่ายกว่าสำหรับการจัดเก็บเมื่อเทียบกับหน้าที่จำหน่ายที่เทียบเคียงได้: การสูญเสียไม่ใช่ครั้งเดียว; มันเกิดขึ้นซ้ำในทุกวัฏจักรเป็นเวลา 20 ปี เปรียบเทียบต้นทุนการแปลงการสูญเสียเป็นทุนของหน่วยมาตรฐานและหน่วยสูญเสียต่ำกับต้นทุนทุนส่วนเพิ่ม — วิธีต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของของเราแสดงให้เห็นอย่างไร — และกับข้อกำหนดประสิทธิภาพที่เจ้าของระบบจัดเก็บต้องปฏิบัติตาม สำหรับการเปรียบเทียบเทคโนโลยีแกน ดูคู่มือระดับการสูญเสีย S11/S13/S20และคู่มือแกนอสัณฐาน

ทำไมหม้อแปลงจัดเก็บมักต้องการเครื่องเปลี่ยนแทปขณะมีโหลด

หม้อแปลงจำหน่ายโดยปกติมาพร้อมเครื่องเปลี่ยนแทปแบบไม่จ่ายไฟที่ตั้งครั้งเดียวตอน commissioning BESS มักไม่สามารถยอมรับได้ เพราะคาดว่าจะรักษาจุดเชื่อมต่อร่วมภายในแถบแรงดันไฟฟ้าที่แคบในขณะที่กริดรอบข้างแกว่ง บนฟีดเดอร์ชนบทที่อ่อนแอหรือยาว แรงดันไฟฟ้าสามารถเคลื่อนได้หลายเปอร์เซ็นต์ระหว่างโหลดเบาและหนัก และคอนเวอร์เตอร์มีหน้าต่างกำลังรีแอกทีฟจำกัดในการแก้ไข

เครื่องเปลี่ยนแทปขณะมีโหลด (OLTC)ที่มีช่วงเช่น ±8 × 1.25% ให้หม้อแปลงติดตามการเลื่อนของแรงดันไฟฟ้าช้าในขณะที่คอนเวอร์เตอร์จัดการตอบสนองไดนามิกเร็ว สำหรับโครงการ grid-forming — อินเวอร์เตอร์ที่ต้องสังเคราะห์แรงดันและความถี่แทนที่จะตามกริด — อิมพีแดนซ์และช่วงแทปของหม้อแปลงยังกำหนดว่ากระแสรีแอกทีฟที่โรงงานสามารถส่งได้มากแค่ไหน ข้อแลกเปลี่ยนคือต้นทุน: OLTC เพิ่มประมาณ 10–20% ให้กับราคาหม้อแปลงและเป็นรายการบำรุงรักษา อ่านเครื่องเปลี่ยนแทปขณะมีโหลด vs ขณะไม่มีโหลดก่อนตัดสินใจ และยืนยันข้อกำหนดกับการศึกษาการเชื่อมต่อแทนการเดา

การระบายความร้อนและความปลอดภัยจากอัคคีภัย: จุ่มน้ำมัน vs แบบแห้ง vs เติมเอสเทอร์

ตำแหน่งของหม้อแปลงกำหนดประเภทของมัน ภายในหรือข้างคอนเทนเนอร์แบตเตอรี่ กฎภาระไฟและการแยกกันครอบงำ; บนแท่นกลางแจ้ง ต้นทุนและประสิทธิภาพการระบายความร้อนมักชนะ

มาตรฐานกำหนดการเลือก: NFPA 855 ควบคุมการแยกและการตั้งตำแหน่งของระบบจัดเก็บแบบอยู่กับที่ และUL 9540A การทดสอบการแพร่กระจายอัคคีภัยมีอิทธิพลต่อระยะที่อุปกรณ์สามารถอยู่ใกล้คอนเทนเนอร์ได้ หน่วยงานหลายแห่งในปัจจุบันปฏิเสธหม้อแปลงน้ำมันแร่ภายในหรือติดกับตู้ลิเธียมไอออนโดยตรง สำหรับการเปรียบเทียบของเหลวโดยละเอียด ดูประเภทน้ำมันหม้อแปลงและสำหรับการเลือกตู้ ดูแบบปิดผนึกสุญญากาศ vs แบบถังพัก

มาตรฐานและข้อกำหนดกริดใดที่กำหนดข้อกำหนดหม้อแปลง BESS?

เอกสารสามกลุ่มป้อนเข้าสู่ข้อกำหนด:

• มาตรฐานการจัดเก็บและการเชื่อมต่อ ซีรีส์ IEC 62933 กำหนดคำศัพท์การจัดเก็บพลังงาน พารามิเตอร์หน่วย และความปลอดภัย; ในอเมริกาเหนือ UL 9540 และ UL 1741 SB ครอบคลุมระบบและอินเวอร์เตอร์ และ IEEE 1547-2018 กำหนดฟังก์ชันการเชื่อมต่อ — การทนแรงดันและความถี่ volt-var frequency-watt และความสามารถรีแอกทีฟ — ที่ไหลตรงเข้าสู่ช่วงแทป อิมพีแดนซ์ และการทนกระแสลัดวงจรของหม้อแปลง
• มาตรฐานหม้อแปลง IEC 60076-1/-2/-3/-5 สำหรับแบบจุ่มน้ำมันและ IEC 60076-11 สำหรับแบบแห้ง; IEEE C57.12.00 และ C57.12.01 สำหรับข้อกำหนดทั่วไป; IEEE C57.110 สำหรับการโหลดฮาร์มอนิก; IEEE C57.91 สำหรับคำแนะนำการโหลด สิ่งเหล่านี้กำหนดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ ระดับฉนวน การทดสอบไดอิเล็กทริก และการลดพิกัดฮาร์มอนิก
• ข้อกำหนดการติดตั้งและความปลอดภัย NFPA 855 และ NEC มาตรา 706 (การจัดเก็บพลังงาน) บวกมาตรา 705 (การเชื่อมต่อ) ในสหรัฐฯ; GB/T 36276, GB/T 34120 และ GB/T 36558 สำหรับแบตเตอรี่ PCS และระบบจัดเก็บในจีน สิ่งเหล่านี้กำหนดการเลือกประเภท ระยะห่าง และการป้องกัน

เนื่องจากโรงงานเป็นสองทิศทาง การป้องกันและการสอดสลักของหม้อแปลงต้องทำงานเมื่อพลังงานไหลจากกริดเข้าสู่แบตเตอรี่ การออกแบบที่สมมติว่าการทำงานส่งออกเท่านั้นจะประสานรีเลย์ผิดพลาดเมื่อชาร์จ

รายการตรวจสอบข้อกำหนดหม้อแปลงเพิ่มแรงดัน BESS

• พิกัด: กำลังปรากฏฐาน = ผลรวม kVA ของ PCS; เพิ่ม 10–25% สำหรับระยะเผื่อเสริม ฮาร์มอนิก และโหลดเกิน; ปัดขึ้นเป็นขนาดมาตรฐาน
• อัตราส่วน: 0.4/0.69/0.8 kV → ตัวเก็บรวบรวม (13.8/20/33/35 kV); ยืนยันแรงดัน POI และหม้อแปลงขั้นที่สองถ้ามี
• หน้าที่ฮาร์มอนิก: ได้รับสเปกตรัมฮาร์มอนิกของ PCS; พิกัด K-factor หรือการลดพิกัด IEEE C57.110 ที่ documented; ติดตั้งฉนวนไฟฟ้าสถิต
• อิมพีแดนซ์: โดยทั่วไป 5.75–6.5% สำหรับการเพิ่มแรงดัน MV; ตรวจสอบกับระดับกระแสลัดวงจรและประสิทธิภาพตัวกรอง
• แทป: DETC สำหรับกริดแข็งแกร่ง; OLTC (±8 × 1.25% หรือกว้างกว่า) สำหรับกริดอ่อนแอหรือหน้าที่ grid-forming
• กลุ่มเวกเตอร์: Dyn11 เป็นตัวเลือกเพิ่มแรงดันทั่วไป; ยืนยันการจัดเรียงนิวทรัล/กราวด์
• การระบายความร้อน: ONAN สำหรับแท่นกลางแจ้ง; ONAF ที่พื้นที่จำกัด; ชั้นที่จับคู่กับหน้าที่และอุณหภูมิแวดล้อม
• ระดับการสูญเสีย: S13/S20 หรือแกนอสัณฐานที่ประสิทธิภาพไป-กลับและต้นทุนการสูญเสียตลอดอายุ uzasadnia ส่วนเพิ่ม
• ประเภท: แบบแห้งหรือเติมเอสเทอร์ภายในอาคาร/ใกล้คอนเทนเนอร์; จุ่มน้ำมันแร่บนแท่นกลางแจ้ง
• โหลดเกิน: ความสามารถระยะสั้น 110–125% ที่ตรวจสอบจากการเริ่มจากเย็น โดยใช้การลดพิกัดตามอุณหภูมิแวดล้อม
• สภาพแวดล้อม: อุณหภูมิแวดล้อมของไซต์ ความสูง ความชื้น และชั้นการกัดกร่อนที่กำหนดใน datasheet
• การตรวจสอบ: การทดสอบประจำตาม IEC 60076 บวกกับการตรวจสอบก่อนส่งมอบก่อนที่หน่วยจะออกจากโรงงาน

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับหม้อแปลงเพิ่มแรงดัน BESS

คุณกำหนดขนาดหม้อแปลงสำหรับระบบจัดเก็บแบตเตอรี่อย่างไร?

เริ่มจากกำลังปรากฏพิกัดของ PCS ในหน่วย kVA (ไม่ใช่ MW หรือ MWh ของแบตเตอรี่) เพิ่มระยะเผื่อประมาณ 10–25% สำหรับโหลดเสริม ความร้อนจากฮาร์มอนิก และโหลดเกินระยะสั้น และปัดขึ้นเป็นพิกัดมาตรฐานถัดไป คอนเทนเนอร์ 2.5 MW โดยปกติต้องการหม้อแปลงหน่วย 3.15 MVA; โรงงาน 100 MVA สร้างจากบล็อกดังกล่าวหลายบล็อกบวกกับหม้อแปลงกริดขนาดใหญ่กว่า

หม้อแปลง BESS เหมือนกับหม้อแปลงเพิ่มแรงดันโซลาร์หรือไม่?

ไม่ ทั้งคู่ยกแรงดันคอนเวอร์เตอร์ไป