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

500 kW Şebeke Oluşturan BESS Trafo Merkezi: 500 kW PCS + 35 kV Yükseltici + 4 saat/2 MWh, Black-Start ve Arbitraj — Derinlemesine İnceleme

500 kW çift yönlü PCS · 35 kV yükseltme · 2 MWh/4 saat BESS · şebeke oluşturmalı kara başlatma · 11 küme

1 · TL;DR Conclusion

Sonuç: bu 500 kW bağımsız/paylaşımlı BESS trafo merkezi, 35 kV şebekede grid-forming modunda 500 kW çift yönlü PCS + 2129 kWh/4 saat batarya (11 küme · 768 V DC) + S13-M-500/35 yükseltici trafo kullanır; siyah başlatma 500 kW depolama ile doğrulanmıştır. Yapılandırıcı ekipman toplamı ≈ $356.557, EPC ≈ $425.000 ve tepe-vadi arbitrajı ($0,13/kWh fark × 4 saat) yılda ≈$94.900 tasarruf sağlar (fizibilite düzeyi).

  • •Şebeke oluşturma: şebeke-ada bağlantısı + kara başlatma, PCS gerilim kaynağı olarak, kara başlatma 500 kW depolama ile doğrulandı
  • •BESS 500 kW / 2129 kWh = 4 saat, DOD 0,9 (2365 kWh nominal), 11 küme × 215 kWh, 768 V DC
  • •35 kV besleme: S13-M-500/35 yükseltici %84 yüklemede (ekonomik %60–85 bandı)
  • •Arbitraj: 500 kW × 4 saat × 0,13 $/kWh = ≈94.900 $/yıl (V24 kontrol temeli)
  • •Dikkat: şebeke oluşturma/adalama 8 saat depolama gerektirir (V8 4 saat < 8 saat olarak işaretler); nMinus1 tek transformatörde başarısız olur

2 · Solution Overview

Bağımsız/paylaşımlı BESS trafo merkezi doğrudan şebekeye bağlanır (burada 35 kV bara), puant tarifesinde şarj olur ve puant saatlerde deşarj eder; çift yönlü PCS ile puant tıraşlama ve frekans düzenlemesi yapar; şebeke oluşturan PCS ayrıca gerilim kaynağı olarak mikroşebekeyi destekleyebilir ve şebeke kaybından sonra black-start yapabilir. Bu, 35 kV'a yükseltilen 500 kW'lık bir istasyondur.

1×500 kVA (S13-M-500/35)
Yükseltici transformatör
500 kW
Çift yönlü PCS
2129 kWh / 4 h
Depolama enerjisi
11 × 215 kWh
Batarya kümeleri
768 V DC
DC gerilimi
35 kV
Şebeke gerilimi
Şebeke oluşturma (şebeke-ada)
Mod
500 kW depolama ile doğrulandı
Kara başlatma
SourceRoleShare kWShare
Grid 35 kVbase0 kW0%
BESS 500 kW / 2000 kWhvariable400 kW100%

3 · Design Process & Rationale

1. Gereksinim belirleme

Bağımsız/paylaşımlı bir depolama istasyonunun geleneksel yükü yoktur — varlık bataryadır. Önce PCS gücünü (500 kW) ve şebeke gerilim seviyesini (35 kV), ardından çalışma modunu (şebeke oluşturma siyah başlatma yeteneği gerektirir) sabitleyin.

2. Şebeke oluşturma vs şebeke takibi

Şebeke oluşturan PCS bir gerilim kaynağı olarak çalışır, adalama ve siyah başlatmayı mümkün kılar; burada şebeke bağlantılı-ada + siyah başlatma seçiyoruz, 500 kW depolama ile doğrulandı (blackStartCheck doğrulandı), hem şebeke bağlantılı hem de şebeke dışı çalışmayı kapsar.

3. Depolama boyutlandırma

500 kW PCS × 4 saat = 2129 kWh kullanılabilir (DOD 0,9 → 2365 kWh nominal), yani 768 V DC'de 11 küme × 215 kWh; 4 saat pik-valley arbitrajını kapsar.

4. Yükseltici trafo seçimi

35 kV bağlantı bir yükseltici ünite gerektirir: 500 kW / 0,95 ≈ 526 kVA → %84 yüklemede 500 kVA kademesi (S13-M-500/35) (ekonomik %60–85 bandı).

5. Koruma ve koordinasyon

0,6/0,3/0,1 s'de 50/51 aşırı akım kademelendirmesi; IEC 60909 LV arıza seviyesi 9,5 kA, kesici açma kapasitesi 25 kA (2,6× marj) — tümü geçer (V19).

6. Güç kalitesi

PCS doğrultur ve harmonik üretir (THDi %20); ayarsız reaktör bankı artı önerilen APF/SVG aktif filtreleme bunu ele alır (V6 THDi'nin sınırı aştığını işaret eder).

7. Güvenilirlik kontrolü

nMinus1 tek trafoda başarısız olur (400 kW boşluk) — paylaşımlı bir depolama istasyonu için kabul edilebilir ancak not edilmeye değer; gece boyunca şebeke dışı çalışma da 8 saat depolama gerektirir (V8 4 saat < 8 saat işaret eder).

8. Ölçüm ve şebeke bağlantısı

Yüksek taraf 35 kV ölçüm, gelir sınıfı CT 0,2S / PT 0,2 gerektirir (V12); şebeke bağlantısı onay ve yerel şebeke kodu gerektirir (ada önleme / geri besleme önleme / PF).

Pain Points → Solution → Evidence

Pain

Şebeke oluşturma / enjeksiyon bağlantı onayı zor, reddedilme korkusu

Solution

IEC uyumlu şebeke oluşturma PCS (şebeke-ada + siyah başlatma); siyah başlatma depolama ile doğrulandı

Evidence

operatingMode.blackStartCheck doğrulandı (500 kW depolama); toConfirm gridCodeNote beklemede

Pain

Paylaşılan depolama istasyonu için PCS gücü ve süresi nasıl boyutlandırılır?

Solution

500 kW çift yönlü PCS + 4 saat / 2129 kWh (DOD 0,9 → 2365 kWh nominal)

Evidence

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

Pain

Gerçekten para kazandıracak mı ve ne kadar sürede?

Solution

500 kW × 4 saat × 0,13 $/kWh spread = ≈94.900 $/yıl

Evidence

V24 kontrolü + economic.shaving.annualSaving=94900

Pain

Şebeke dışı / siyah başlatma gece boyu süresi yetersiz

Solution

Şebeke oluşturma adalama 8 saat gerektirir; bu 4 saatlik şema yalnızca arbitrajı kapsar

Evidence

V8 "Depolama 4 saat < gerekli 8 saat" kapasite büyütmeyi teşvik eder

4 · Key Parameter Deep-Read

ParameterValueBasisImpact & Boundary
Yükseltici transformatör500 kVA ×1 (S13-M-500/35)500 kW / 0,95 ≈ 526 kVA → 500 kVA kademesi%84 yükleme (ekonomik %60–85 bandı)
Genişleme veya daha yüksek çakışma 630/800 kVA gerektirir
Çift yönlü PCS500 kWŞebeke oluşturan gerilim kaynağı, çift yönlü şarj/deşarjKara başlatma + ada modu yeteneği
PCS gücü = şarj/deşarj değeri, şebeke sevkiyatıyla eşleşmelidir
Depolama enerjisi2129 kWh kullanılabilir / 2365 kWh nominal500 kW × 4 saat; DOD 0,94 saat pik-valley arbitrajını kapsar
Şebeke dışı gece boyunca 8 saat gerekir (V8)
Batarya kümeleri11 × 215 kWh768 V DC · 240 seri · 3,2 V hücre · 280 AhParalel kümeler enerji ve kullanılabilirliği artırır
Kümeler arası tutarlılık SOC dengelemesini etkiler
Şebeke gerilimi35 kVPaylaşılan depolama 35 kV trafo merkezi barasına bağlanırYükseltici transformatör çift yönlü akışı taşır
Yüksek taraf ölçüm CT 0,2S / PT 0,2 (V12)
Kısa devre seviyesiAG 9,5 kA · 25 kA kesmeIEC 60909 · Ssc 500 MVA varsayımı2,6× kesme marjı
Gerçek Ssc şebeke şirketiyle doğrulanacak (toConfirm)
Kayıplar378.547 kWh/yıl · $45.426/yılBoşta 0,39 kW + yükte 5,15 kW · %84 yüklemeUzun vadeli işletme maliyeti
SH15 amorf 2.366 kWh/yıl tasarruf sağlar

5 · Drawing Deep-Read

Dwg 3/29Tek hat şeması — 35 kV şebeke + 500 kW çift yönlü PCS → 2 MWh batarya → yükseltici → 35 kV bara
Why: Tek hat şeması istasyonun çift yönlü nasıl bağlandığını yanıtlar: batarya çift yönlü PCS üzerinden yükseltici transformatöre, sonra 35 kV'a — güç şebekeden şarj için veya dışarı deşarj için akabilir, grid-forming/following'in fiziksel yeri.
Dwg 4/29Sistem topolojisi — 35 kV şebeke (temel) · BESS 500 kW (değişken, %100) → yükseltici → 35 kV bara
Why: Topoloji enerji hiyerarşisini ortaya koyar: şebeke temel, depolama değişken (%100 pay), yükseltici transformatör çift yönlü akışı taşır — grid-forming modunda depolama bir kaynaktan gerilim kaynağına yükselir.
Dwg 20/29Şebekeye bağlı / ada transferi — PCC · ada önleyici 81U/81O+32R · 4 transfer mantığı
Why: Grid-forming bu çizimde yaşar: PCC açıldıktan sonra PCS adayı tutmak için gerilim kaynağı olarak hareket eder ve black start depolama yoluyla barayı yeniden inşa eder — "şebeke onayı / ada önleyici" acısına teknik yanıt.
Dwg 25/29Tepe kırpma tek hat — 500 kW/2 MWh BESS PCS üzerinden baraya · arbitraj/kırpma
Why: Bu BESS'i bir kaynaktan sevk dalına indirir: PCS vadide şarj eder ve tepede deşarj eder, 500 kW × 4 h kırpma ≈$94,900/yıl — ekonomi sonucunun yapısal kaynağı.
Dwg 26/29Tepe kırpma işletme profili — 24 saat profili · vadi şarj / tepe deşarj kırpma
Why: Bu arbitrajı 24 saatlik bir zaman çizelgesine dönüştürür — vadide şarj, tepede deşarj — kırpılan talep tepesini ve tasarruf edilen faturayı gösterir, ekonomi için işletme kanıtı.
Dwg 8/29Kısa devre hesaplaması — AG arıza seviyesi 9.5 kA · 25 kA kesme kontrolü
Why: Arıza seviyesine şebeke sistemi hakimdir (500 MVA varsayımı); bu, kesici kesme kapasitesini ve kablo termal kararlılığını doğrular, böylece PCS dalı arızaları güvenilir şekilde açılır.

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

Dwg 1 · Elektrik tasarım esaslarıDwg 14 · Koruma konfigürasyonuDwg 15 · TCC koordinasyon eğrisiDwg 19 · Reaktif ve harmonik kompanzasyonDwg 12 · Güç kalitesi değerlendirmesiDwg 13 · SCADA mimarisiDwg 16 · Topraklama sistemiDwg 17 · Yıldırım ve aşırı gerilim korumasıDwg 18 · Ekipman yerleşim planıDwg 24 · DC yardımcı güç sistemiDwg 27 · BMS iletişim mimarisiDwg 28 · Yangın söndürme ve termal bölgelemeDwg 29 · EMS kontrol durum makinesiDwg 9 · Geçerli kodlar ve standartlarDwg 10 · Ana ekipman teknik verileri

6 · Operation Demo (Deep-Read)

Enerji akışı

Vadi saatlerinde şebeke, 35 kV yükseltici transformatör ve PCS doğrultma (500 kW) üzerinden bataryayı şarj eder; pik saatlerde batarya PCS evirici → yükseltici → 35 kV barası üzerinden deşarj olur. Grid-forming modunda, PCC açıldıktan sonra PCS, ada barasını tutan gerilim kaynağı olarak işlev görür.

24 saat çalışma

Tipik gün eğrisi: vadide şarj (örn. 0–6 sa), pikte deşarj (örn. 18–22 sa), 500 kW × 4 sa tıraşlama — pik-vadi arbitrajı ve frekans desteğini zaman sırasına göre gösterir.

Ekonomi

500 kW × 4 sa × $0,13/kWh = ≈$94.900/yıl; ekipman $356.557, EPC $425.000; grid-forming / black-start, şebeke tarafı hizmetleri (frekans / rezerv) üstüne ekler.

LCC (yaşam döngüsü maliyeti)

%6 iskonto ile S13 → SH15 amorf yılda 2.366 kWh tasarruf sağlar (≈$284), 4,6 yıl geri ödeme; yüksek verimlilik kademesi uzun vadeli maliyette kazanır.

Other views (shown): Güç kalitesi ve harmonikler · Gerilim profili · Şema özellikleri · Çevresel derating

7 · Economics & Payback

Toplam ekipman ≈ $356.557, EPC ≈ $425.000 (BESS/step-up/dağıtım dahil). Tepe-vadi arbitrajı 500 kW × 4 sa × $0,13/kWh ≈$94.900/yıl tasarruf sağlar; kayıplar $45.426/yıl maliyete neden olur, SH15 amorf yükseltmesi yılda $284 daha tasarruf sağlar (4,6 yıl geri ödeme). Not: motorun ana ekonomik modeli PV merkezlidir (PV yok → "25 yıl içinde geri ödeme yok" gösterir); BESS değeri için $94.900/yıl arbitraj esasını kullanın (fizibilite düzeyi).

$356,557
Toplam ekipman
$425,000
EPC yatırımı
$94,900/yıl
Arbitraj tasarrufu
$45,426
Yıllık kayıplar
$284/yıl (4,6 yıl geri ödeme)
SH15 yükseltmesi
4 saat (2 MWh)
Depolama süresi
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

500 kW'lık depolama istasyonu için hangi yükseltici trafo?
S13-M-500/35 (500 kVA); 500 kW / 0,95 ≈ 526 kVA → %84 yüklemede 500 kVA kademesi (ekonomik %60–85 bandı).
Grid-forming vs grid-following — fark nedir?
Grid-forming PCS bir gerilim kaynağı olarak çalışır, ada modu ve black start'ı mümkün kılar; grid-following şebeke gerilimini takip eder. Bu şema grid-tie-island + black start kullanır, 500 kW depolama ile doğrulanmıştır.
Bağımsız bir depolama istasyonu için süre ne kadar?
Tepe-vadi arbitrajı için 4 saat (burada 2129 kWh); şebeke dışı/gece boyu black start 8 saat gerektirir (V8, 4 saat < 8 saat olarak işaretler).
Ne kadar tasarruf sağlar?
500 kW × 4 saat × $0,13/kWh fark = ≈$94.900/yıl (V24 kontrol temeli).
Batarya kümeleri nasıl yapılandırılmıştır?
11 küme × 215 kWh, 768 V DC · 240 seri · 3,2 V hücre · 280 Ah, DOD 0,9 (2365 kWh nominal).
Neden 35 kV'da bağlanıyor?
Paylaşımlı depolama, yükseltici trafo üzerinden doğrudan 35 kV trafo merkezi barasına bağlanır (çift yönlü); yüksek taraf ölçüm CT 0,2S / PT 0,2 gereklidir.
Kısa devre / kesme kapasitesi yeterli mi?
AG arıza 9,5 kA, kesici kesme 25 kA (2,6× marj), V19 geçer.
Ne zaman geri öder?
EPC $425.000; motorun ana ekonomik modeli PV odaklıdır (PV olmadan geri ödeme göstermez), bu nedenle $94.900/yıl arbitraj değerini kullanın — gösterge niteliğinde basit geri ödeme ≈4,5 yıl.
Harmonikler nasıl ele alınıyor?
PCS doğrultucu THDi %20 sınırı aşıyor — detuned reaktör + APF/SVG aktif filtreleme (V6).
Black start nasıl çalışır?
Şebeke kaybından sonra depolama, grid-forming PCS aracılığıyla barayı yeniden oluşturmak için gerilim kaynağı olarak çalışır; blackStartCheck 500 kW depolama ile geçer.

Special Considerations

  • Şebeke oluşturma/gece boyunca ada modu 8 saat depolama gerektirir — bu 4 saatlik şema yalnızca arbitrajı kapsar; sürekli ada/siyah başlatma desteği için 8 saate genişletin (V8, 4 saat < 8 saat olarak işaretler).
  • nMinus1 tek transformatörde başarısız olur (400 kW açık); paylaşımlı depolama istasyonları genellikle tek transformatörü kabul eder, yüksek kullanılabilirlik için N+1'e geçin.
  • PCS doğrultucu harmonikleri, THDi %20, sınırı aşar — detuned reaktör + APF/SVG aktif filtreleme gerekir (V6).
  • Yüksek taraf 35 kV ölçüm, gelir sınıfı CT 0,2S / PT 0,2 gerektirir (V12); şebeke bağlantısı onay ve yerel şebeke kodu gerektirir.
  • Fizibilite düzeyinde tahminler; çizimler şematiktir, tasarım enstitüsü tarafından iyileştirilmeyi beklemektedir.

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 →

Konvansiyonel ve Güneş Enerjisi Ekipmanlarının Tek Noktadan Temini

Güç dağıtım sistemi tasarımından güneş enerjisine kadar - transformatörler, şalt cihazları, trafo merkezleri ve güneş enerjisi ekipmanlarının boyutları ve fiyatları tek bir yerde. Tam bir malzeme listesi ve FOB fiyatı almak için hesap makinelerimizi kullanın.