2000 kW Uzun Süreli Depolama Trafo Merkezi: N+1 Ana Transformatör + 8 saat/16 MWh, Şebeke Kodu ve Kapasite Derinlemesine İnceleme
2000 kW PCS · 8 saat/16 MWh LDES · 2×S13-M-2000/35 ana transformatör (N+1) · 35 kV besleme · 83 küme
1 · TL;DR Conclusion
Sonuç: bu 2000 kW uzun süreli depolama trafo merkezi, 35 kV şebekede 2000 kW PCS + 16063 kWh/8 sa batarya (83 küme · 768 V DC) + 2×S13-M-2000/35 büyük ana trafo (N+1) kullanır. nMinus1 geçer (bir trafo devre dışı kaldıktan sonra %84 yükleme); tepe tıraşlama ($0,13/kWh fark) yılda ≈$379.600 tasarruf sağlar; ekipman ≈ $2.314.905, EPC ≈ $2.900.000 (fizibilite düzeyi).
- •LDES 2000 kW / 16063 kWh = 8 saat, DOD 0,9 (17848 kWh anma), 83 küme × 215 kWh, 768 V DC
- •Büyük ana transformatör 2×S13-M-2000/35 (N+1); nMinus1 geçer — bir ünite devre dışı kaldıktan sonra %84 yükleme
- •Kırpma: 2000 kW × 4 saat × 0,13 $/kWh = ≈379.600 $/yıl (V24 esası)
- •35 kV besleme; kısa devre AG 36,54 kA, kesme 50 kA (1,4×) · OG 25 kA (3×)
- •Kayıplar 4.510.068 kWh/yıl (541.208 $/yıl); SH15 amorf yükseltmesi yalnızca 2,4 yılda kendini amorti eder
2 · Solution Overview
Uzun süreli enerji depolama (LDES), çok günlük tepe yüklenme, frekans düzenlemesi ve rezerv için 4+ saat — hatta çok günlük — şarj/deşarj sağlar; genellikle akış bataryaları, pompaj depolamalı hidroelektrik veya sıkıştırılmış hava yoluyla. Bu, 35 kV şebekede, 2×2000 kVA ana transformatörlü (N+1), 8 saat/16 MWh süreli 2000 kW'lık bir istasyondur.
| 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. Gereksinim belirleme
Uzun süreli bir istasyon, süre ve kapasiteye odaklanır (2000 kW · 8 sa); belirleyici noktalar büyük ana transformatör ve şebeke kodu temelidir — çok günlük tepe yönetimi, frekans düzenlemesi ve rezerv hedeflenir.
2. Süre boyutlandırma
2000 kW PCS × 8 sa = 16063 kWh kullanılabilir (DOD 0,9 → 17848 kWh anma), 768 V DC'de 83 küme × 215 kWh; 8 sa tipik bir uzun süreli kademedir (pompaj / basınçlı hava / akış).
3. Büyük ana transformatör
2000 kW / 0,95 ≈ 2105 kVA → 2×2000 kVA (N+1, bir ünite %84'ü taşır), S13-M-2000/35 — büyük kapasiteli bağlantı ve güvenilirliği karşılar.
4. Yedeklilik tasarımı
N+1, nMinus1'i geçirir: bir transformatör devre dışı kaldıktan sonra kalan 2000 kVA yükün %84'ünü karşılar (sdKva 1684), sürekli beslemeyi sağlar.
5. Koruma ve koordinasyon
50/51 aşırı akım kademelendirmesi; IEC 60909 kısa devre AG 36,54 kA, AG kesme 50 kA (1,4× marj) ve OG 25 kA (3×), V19 geçer.
6. Güç kalitesi
Yüksek güçlü PCS doğrultucu harmonikleri THDi %20 → detuned reaktör + APF/SVG; reaktif kompanzasyon PF ≥ 0,95'i korur.
7. Kayıplar ve ekonomi
Büyük transformatör yılda 4.510.068 kWh kaybeder (yılda 541.208 $), önemli bir pay; SH15 amorf yükseltmesi yılda 6.920 kWh tasarruf sağlar ve yalnızca 2,4 yılda geri ödenir.
8. Şebeke kodu
35 kV yüksek taraf ölçümü CT 0.2S / PT 0.2 gerektirir (V12); LDES bağlantısı yerel şebeke koduna göre doğrulanmalıdır (ramp / birincil frekans / LVRT).
Pain Points → Solution → Evidence
Büyük kapasiteli bağlantılar yüksek trafo güvenilirliği/yedekliliği gerektirir
N+1'de 2×2000 kVA ana trafo, nMinus1 geçer
nMinus1 kararı=geçer · sdKva 1684 · biri çıktıktan sonra %84 yüklenme
8 saatlik uzun süreli batarya çok büyük ve sermaye yoğun
2000 kW × 8 saat = 16 MWh (83 küme · 768 V DC)
capacitySummary storageHours=8; storageBattery 83 küme
Büyük trafo kayıpları uzun vadeli faturaları artırır
SH15 amorf ana trafo yılda 6.920 kWh tasarruf sağlar
transformerTco.upgrade: 2,4 yıl geri ödeme · yılda $830
Şebeke kodu gereksinimleri (ramp / frekans / LVRT) belirsiz
35 kV yüksek taraf ölçüm + IEC uyumu + şebeke kodu teyidi
V12 ölçüm gereksinimi; toConfirm gridCodeNote beklemede
4 · Key Parameter Deep-Read
| Parameter | Value | Basis | Impact & Boundary |
|---|---|---|---|
| Ana transformatör | 2×2000 kVA (S13-M-2000/35) | 2000 kW / 0,95 ≈ 2105 kVA → N+1 çift 2000 kVA | Birinin çıkmasından sonra %84 yükleme, nMinus1 geçer Daha uzun süre / daha yüksek güç 2500/3150 kVA seviyesi gerektirir |
| PCS gücü | 2000 kW | Şebeke takipli yüksek güçlü şarj/deşarj | Tıraşlama + frekans yeteneği PCS şebeke sevk komutlarıyla eşleşmelidir |
| Depolama enerjisi | 16063 kWh kullanılabilir / 17848 kWh anma | 2000 kW × 8 saat; DOD 0,9 | 8 saat uzun süreli çok günlük pik yapma Akış / pompaj / basınçlı hava teknolojisi süreyi sınırlar |
| Batarya kümeleri | 83 × 215 kWh | 768 V DC · 240 seri · 3,2 V hücre · 280 Ah | Büyük ölçekli küme paralelleme Kümeler arası tutarlılık / BMS dengeleme O&M odağıdır |
| Kısa devre seviyesi | AG 36,54 kA · 50 kA kesme | IEC 60909 · Ssc 500 MVA varsayımı | AG kesme 1,4× · OG 3× Gerçek Ssc şebeke şirketiyle doğrulanmalı |
| Kayıplar | 4.510.068 kWh/yıl · $541.208/yıl | Boşta 1,12 kW + yük 17,4 kW · %84 yükleme | Büyük transformatör kayıpları önemlidir SH15 amorf 2,4 yılda geri öder |
5 · Drawing Deep-Read
The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):
6 · Operation Demo (Deep-Read)
Enerji akışı
Vadi saatlerinde 35 kV şebekesi, ana transformatör ve PCS doğrultma üzerinden 16 MWh bataryayı şarj eder; pik saatlerde batarya, PCS evirici → ana transformatör → 35 kV barası (2000 kW) üzerinden deşarj olur ve 8 saatlik destek daha geniş pik/vadi pencerelerini kapsar.
24 saat çalışma
Tipik bir gün eğrisi: uzun süreli şarj/deşarj daha geniş pencereleri kapsar, 2000 kW × 4 saat tıraşlama yapar ve 8 saat çok günlü pik ve rezerv desteği sağlar — LDES'in zaman sırası etkisini gösterir.
Ekonomi
2000 kW × 4 saat × $0,13/kWh = ≈$379.600/yıl; ekipman $2.314.905, EPC $2.900.000; LDES ek olarak çok günlü pik / frekans / rezerv değeri katar.
LCC (yaşam döngüsü maliyeti)
%6 iskonto ile S13 → SH15 amorf yılda 6.920 kWh tasarruf sağlar (≈$830), 2,4 yıl geri ödeme — büyük transformatör yükseltmesi en iyi maliyet-fayda oranına sahiptir.
Other views (shown): Güç kalitesi ve harmonikler · Gerilim profili · Şema özellikleri · Çevresel derating
7 · Economics & Payback
Toplam ekipman ≈ $2.314.905, EPC ≈ $2.900.000 (BESS/ana transformatörler/dağıtım dahil). Tepe tıraşlama 2000 kW × 4 saat × $0,13/kWh ≈$379.600/yıl tasarruf sağlar; kayıplar $541.208/yıl maliyete neden olur (büyük transformatör ağır yüklü), SH15 amorf 6.920 kWh/yıl tasarruf sağlar ($830/yıl, 2,4 yıl geri ödeme). Motorun ana ekonomik modeli PV merkezlidir; LDES değeri için tıraşlama + frekans/rezerv temelini kullanın (fizibilite düzeyi).
8 · FAQ
Uzun süreli depolama için ana transformatör nedir?
8 saatlik batarya nasıl yapılandırılır?
Uzun süreli vs kısa süreli depolama?
Ne kadar tasarruf sağlar?
Neden N+1 yedeklilik kullanılır?
Büyük transformatörün yüksek kayıpları ne olacak?
35 kV kısa devre kapasitesi yeterli mi?
Hangi şebeke kodu noktalarına dikkat edilmeli?
Ne zaman geri ödenir?
Harmonikler nasıl ele alınır?
Special Considerations
- LDES bağlantısı, yerel şebeke koduna göre rampa hızını, birincil frekans yanıtını ve LVRT'yi doğrulamalıdır (toConfirm gridCodeNote).
- Büyük transformatör kayıpları yüksektir ($541,208/yıl); SH15 amorf yükseltmesi en iyi maliyet-fayda oranına sahiptir (2.4 yıl geri ödeme).
- Paralel 83 küme — kümeler arası tutarlılık ve BMS dengelemesi O&M odağıdır (ikinci ömür / uzun süreli akış teknolojisi için de aynı).
- N+1 nMinus1 geçer, ancak gerçek Ssc'yi elektrik şirketiyle doğrulayın (36.54 kA, 500 MVA varsayımına dayanmaktadır).
- 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 →Related Scenarios
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.