Máy biến áp QDTB®
All figures are configurator-generated feasibility-level estimates; drawings are schematic deliverables pending refinement by a licensed design institute, not construction documents.
Tất cả giải pháp

Trạm biến áp BESS tạo lưới 500 kW: PCS 500 kW + tăng áp lên 35 kV + 4 giờ/2 MWh, khởi động đen và kinh doanh chênh lệch giá — phân tích chuyên sâu

PCS hai chiều 500 kW · tăng áp 35 kV · BESS 2 MWh/4 h · khởi động đen tạo lưới · 11 cụm

1 · TL;DR Conclusion

Kết luận: trạm biến áp BESS độc lập/chia sẻ 500 kW này sử dụng PCS hai chiều 500 kW + pin 2129 kWh/4 h (11 cụm · 768 V DC) + máy biến áp tăng áp S13-M-500/35 trên lưới 35 kV, ở chế độ grid-forming; khởi động đen được xác minh thông qua hệ thống lưu trữ 500 kW. Tổng thiết bị cấu hình ≈ $356,557, EPC ≈ $425,000, và chênh lệch giá đỉnh-thấp điểm ($0.13/kWh × 4 h) tiết kiệm ≈$94,900/năm (mức độ khả thi).

  • •Hình thành lưới: kết nối lưới-đảo + khởi động đen, PCS làm nguồn điện áp, khởi động đen được xác minh qua lưu trữ 500 kW
  • •BESS 500 kW / 2129 kWh = 4 giờ, DOD 0,9 (2365 kWh định mức), 11 cụm × 215 kWh, 768 V DC
  • •Nguồn cấp 35 kV: tăng áp S13-M-500/35 ở mức tải 84% (dải kinh tế 60–85%)
  • •Kinh doanh chênh lệch: 500 kW × 4 giờ × 0,13 USD/kWh = ≈94.900 USD/năm (cơ sở kiểm tra V24)
  • •Lưu ý: hình thành lưới/đảo cần lưu trữ 8 giờ (V8 gắn cờ 4 giờ < 8 giờ); nMinus1 không đạt với một máy biến áp duy nhất

2 · Solution Overview

Trạm biến áp BESS độc lập/chia sẻ kết nối trực tiếp với lưới điện (ở đây là thanh cái 35 kV), sạc vào giờ thấp điểm và xả vào giờ cao điểm thông qua PCS hai chiều để cắt đỉnh và điều chỉnh tần số; PCS tạo lưới cũng có thể hoạt động như nguồn điện áp để hỗ trợ lưới điện nhỏ và khởi động đen sau khi mất lưới. Đây là trạm 500 kW tăng áp lên 35 kV.

1×500 kVA (S13-M-500/35)
Máy biến áp tăng áp
500 kW
PCS hai chiều
2129 kWh / 4 h
Năng lượng lưu trữ
11 × 215 kWh
Cụm pin
768 V DC
Điện áp DC
35 kV
Điện áp lưới
Tạo lưới (nối lưới-đảo)
Chế độ
Đã xác minh qua lưu trữ 500 kW
Khởi động đen
SourceRoleShare kWShare
Grid 35 kVbase0 kW0%
BESS 500 kW / 2000 kWhvariable400 kW100%

3 · Design Process & Rationale

1. Xác định yêu cầu

Trạm lưu trữ độc lập/chia sẻ không có tải thông thường — pin là tài sản. Trước tiên xác định công suất PCS (500 kW) và cấp điện áp lưới (35 kV), sau đó là chế độ vận hành (hình thành lưới cần khả năng khởi động đen).

2. Hình thành lưới vs bám lưới

PCS hình thành lưới hoạt động như nguồn điện áp, cho phép vận hành đảo và khởi động đen; ở đây chúng tôi chọn grid-tie-island + khởi động đen, được xác minh qua hệ thống lưu trữ 500 kW (blackStartCheck đã xác minh), bao gồm cả vận hành nối lưới và ngoài lưới.

3. Tính toán dung lượng lưu trữ

PCS 500 kW × 4 h = 2129 kWh khả dụng (DOD 0,9 → 2365 kWh định mức), tức 11 cụm × 215 kWh ở 768 V DC; 4 h đáp ứng chênh lệch giá đỉnh-thấp điểm.

4. Chọn máy biến áp tăng áp

Kết nối 35 kV cần bộ tăng áp: 500 kW / 0,95 ≈ 526 kVA → cấp 500 kVA (S13-M-500/35) ở tải 84% (dải kinh tế 60–85%).

5. Bảo vệ và phối hợp

Phân cấp quá dòng 50/51 ở 0,6/0,3/0,1 s; mức sự cố hạ áp theo IEC 60909 là 9,5 kA, khả năng cắt của máy cắt 25 kA (dự phòng 2,6×) — tất cả đạt (V19).

6. Chất lượng điện năng

PCS chỉnh lưu và tạo sóng hài (THDi 20%); cuộn kháng lọc cộng với lọc tích cực APF/SVG được khuyến nghị giải quyết vấn đề này (V6 báo THDi vượt giới hạn).

7. Kiểm tra độ tin cậy

nMinus1 thất bại với một máy biến áp (thiếu 400 kW) — chấp nhận được với trạm lưu trữ chia sẻ nhưng đáng lưu ý; vận hành ngoài lưới qua đêm cũng cần 8 h lưu trữ (V8 báo 4 h < 8 h).

8. Đo đếm và kết nối lưới

Đo đếm phía cao áp 35 kV cần CT cấp thương mại 0,2S / PT 0,2 (V12); kết nối lưới cần phê duyệt và quy chuẩn lưới địa phương (chống đảo / chống phát ngược / PF).

Pain Points → Solution → Evidence

Pain

Phê duyệt kết nối lưới điện / hình thành lưới khó khăn, lo ngại bị từ chối

Solution

PCS hình thành lưới (kết nối lưới-đảo + khởi động đen) tuân thủ IEC; khởi động đen được xác minh qua lưu trữ

Evidence

operatingMode.blackStartCheck đã xác minh (lưu trữ 500 kW); toConfirm gridCodeNote đang chờ

Pain

Làm thế nào để tính toán công suất và thời lượng PCS cho trạm lưu trữ chia sẻ?

Solution

PCS hai chiều 500 kW + 4 giờ / 2129 kWh (DOD 0,9 → 2365 kWh định mức)

Evidence

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

Pain

Liệu nó có thực sự sinh lợi, và trong bao lâu?

Solution

500 kW × 4 giờ × chênh lệch $0,13/kWh = ≈$94.900/năm

Evidence

Kiểm tra V24 + economic.shaving.annualSaving=94900

Pain

Thời lượng qua đêm ngoài lưới / khởi động đen không đủ

Solution

Đảo hóa hình thành lưới cần 8 giờ; sơ đồ 4 giờ này chỉ đáp ứng chênh lệch giá

Evidence

V8 "Lưu trữ 4 giờ < yêu cầu 8 giờ" gợi ý mở rộng dung lượng

4 · Key Parameter Deep-Read

ParameterValueBasisImpact & Boundary
Máy biến áp tăng áp500 kVA ×1 (S13-M-500/35)500 kW / 0,95 ≈ 526 kVA → bậc 500 kVATải 84% (dải kinh tế 60–85%)
Mở rộng hoặc độ trùng hợp cao hơn cần 630/800 kVA
PCS hai chiều500 kWNguồn điện áp tạo lưới, sạc/xả hai chiềuKhả năng khởi động đen + tách đảo
Công suất PCS = định mức sạc/xả, phải khớp với điều độ lưới
Năng lượng lưu trữ2129 kWh khả dụng / 2365 kWh định mức500 kW × 4 h; DOD 0,94 h đáp ứng chênh lệch giá đỉnh-thấp điểm
Ngoài lưới qua đêm cần 8 h (V8)
Cụm pin11 × 215 kWh768 V DC · 240 nối tiếp · cell 3,2 V · 280 AhCác cụm song song tăng năng lượng và độ khả dụng
Tính nhất quán giữa các cụm ảnh hưởng đến cân bằng SOC
Điện áp lưới35 kVLưu trữ dùng chung đấu vào thanh cái trạm biến áp 35 kVMáy biến áp tăng áp mang dòng hai chiều
Đo đếm phía cao áp CT 0,2S / PT 0,2 (V12)
Mức ngắn mạchHạ áp 9,5 kA · 25 kA cắtIEC 60909 · giả định Ssc 500 MVABiên độ cắt 2,6×
Ssc thực tế cần xác nhận với công ty điện lực (toConfirm)
Tổn thất378.547 kWh/năm · $45.426/nămKhông tải 0,39 kW + tải 5,15 kW · tải 84%Chi phí vận hành dài hạn
SH15 vô định hình tiết kiệm 2.366 kWh/năm

5 · Drawing Deep-Read

Dwg 3/29Sơ đồ một sợi — Lưới 35 kV + PCS hai chiều 500 kW → pin 2 MWh → tăng áp → thanh cái 35 kV
Why: Sơ đồ một sợi trả lời cách trạm kết nối hai chiều: pin qua PCS hai chiều vào máy biến áp tăng áp, rồi lên 35 kV — công suất có thể chảy từ lưới để sạc hoặc ra ngoài để xả, vị trí vật lý của grid-forming/following.
Dwg 4/29Cấu trúc hệ thống — Lưới 35 kV (cơ sở) · BESS 500 kW (biến đổi, 100%) → tăng áp → thanh cái 35 kV
Why: Cấu trúc trình bày thứ bậc năng lượng: lưới làm cơ sở, lưu trữ làm biến đổi (tỷ lệ 100%), máy biến áp tăng áp mang dòng hai chiều — ở chế độ grid-forming lưu trữ nâng cấp từ nguồn thành nguồn điện áp.
Dwg 20/29Chuyển đổi nối lưới / tách đảo — PCC · chống đảo 81U/81O+32R · 4 logic chuyển đổi
Why: Grid-forming nằm trong bản vẽ này: sau khi PCC mở, PCS hoạt động như nguồn điện áp để giữ đảo, và khởi động đen tái tạo thanh cái qua lưu trữ — câu trả lời kỹ thuật cho nỗi đau "phê duyệt lưới / chống đảo".
Dwg 25/29Sơ đồ một sợi cắt đỉnh — BESS 500 kW/2 MWh qua PCS đến thanh cái · kinh doanh chênh lệch/cắt đỉnh
Why: Điều này đưa BESS từ nguồn thành nhánh điều độ: PCS sạc giờ thấp và xả giờ cao điểm, cắt đỉnh 500 kW × 4 h ≈$94,900/năm — nguồn cấu trúc của kết luận kinh tế.
Dwg 26/29Hồ sơ vận hành cắt đỉnh — Hồ sơ 24 h · sạc giờ thấp / xả giờ cao điểm cắt đỉnh
Why: Điều này biến kinh doanh chênh lệch thành dòng thời gian 24 h — sạc giờ thấp, xả giờ cao điểm — cho thấy đỉnh nhu cầu được cắt và hóa đơn tiết kiệm, bằng chứng vận hành cho kinh tế.
Dwg 8/29Tính toán ngắn mạch — Mức sự cố hạ áp 9.5 kA · kiểm tra cắt 25 kA
Why: Mức sự cố bị chi phối bởi hệ thống lưới (giả định 500 MVA); điều này xác minh khả năng cắt của máy cắt và ổn định nhiệt của cáp để sự cố nhánh PCS ngắt tin cậy.

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

Dwg 1 · Cơ sở thiết kế điệnDwg 14 · Cấu hình bảo vệDwg 15 · Đường cong phối hợp TCCDwg 19 · Bù công suất phản kháng và sóng hàiDwg 12 · Đánh giá chất lượng điện năngDwg 13 · Kiến trúc SCADADwg 16 · Hệ thống nối đấtDwg 17 · Bảo vệ chống sét và quá ápDwg 18 · Sơ đồ bố trí thiết bịDwg 24 · Hệ thống nguồn phụ DCDwg 27 · Kiến trúc truyền thông BMSDwg 28 · Chữa cháy và phân vùng nhiệtDwg 29 · Máy trạng thái điều khiển EMSDwg 9 · Quy chuẩn và tiêu chuẩn áp dụngDwg 10 · Dữ liệu kỹ thuật thiết bị chính

6 · Operation Demo (Deep-Read)

Dòng năng lượng

Vào giờ thấp điểm, lưới điện sạc pin qua máy biến áp tăng áp 35 kV và chỉnh lưu PCS (500 kW); vào giờ cao điểm, pin xả qua nghịch lưu PCS → tăng áp → thanh cái 35 kV. Ở chế độ grid-forming, sau khi PCC mở, PCS hoạt động như nguồn điện áp giữ thanh cái đảo.

Vận hành 24h

Đường cong ngày điển hình: sạc giờ thấp điểm (ví dụ 0–6 h), xả giờ cao điểm (ví dụ 18–22 h), cắt đỉnh 500 kW × 4 h — thể hiện kinh doanh chênh lệch đỉnh-thấp điểm và hỗ trợ tần số theo thứ tự thời gian.

Kinh tế

500 kW × 4 h × $0,13/kWh = ≈$94.900/năm; thiết bị $356.557, EPC $425.000; grid-forming / khởi động đen bổ sung dịch vụ phía lưới (tần số / dự phòng) thêm vào.

LCC (chi phí vòng đời)

Với chiết khấu 6%, S13 → SH15 vô định hình tiết kiệm 2.366 kWh/năm (≈$284), hoàn vốn 4,6 năm; cấp hiệu suất cao thắng về chi phí dài hạn.

Other views (shown): Chất lượng điện năng và sóng hài · Đặc tính điện áp · Đặc điểm sơ đồ · Giảm định mức theo môi trường

7 · Economics & Payback

Tổng thiết bị ≈ $356,557, EPC ≈ $425,000 (bao gồm BESS/tăng áp/phân phối). Kinh doanh chênh lệch đỉnh-thấp điểm 500 kW × 4 h × $0.13/kWh tiết kiệm ≈$94,900/năm; tổn thất tốn $45,426/năm, nâng cấp SH15 vô định hình tiết kiệm thêm $284/năm (hoàn vốn 4,6 năm). Lưu ý: mô hình kinh tế chính của động cơ tập trung vào PV (không có PV → hiển thị "không hoàn vốn trong 25 năm"); sử dụng cơ sở chênh lệch $94,900/năm cho giá trị BESS (mức khả thi).

$356,557
Tổng thiết bị
$425,000
Đầu tư EPC
$94,900/năm
Tiết kiệm chênh lệch giá
$45,426
Tổn thất hàng năm
$284/năm (hoàn vốn 4,6 năm)
Nâng cấp SH15
4 giờ (2 MWh)
Thời gian lưu trữ
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

Dùng máy biến áp tăng áp nào cho trạm lưu trữ 500 kW?
S13-M-500/35 (500 kVA); 500 kW / 0,95 ≈ 526 kVA → cấp 500 kVA ở mức tải 84% (dải kinh tế 60–85%).
Grid-forming vs grid-following — khác nhau thế nào?
PCS grid-forming hoạt động như nguồn điện áp, cho phép islanding và khởi động đen; grid-following bám theo điện áp lưới. Sơ đồ này dùng grid-tie-island + khởi động đen, đã kiểm chứng qua lưu trữ 500 kW.
Thời lượng bao lâu cho trạm lưu trữ độc lập?
4 h cho chênh lệch đỉnh-thấp điểm (2129 kWh ở đây); ngoài lưới/khởi động đen qua đêm cần 8 h (V8 báo 4 h < 8 h).
Tiết kiệm được bao nhiêu?
500 kW × 4 h × $0,13/kWh chênh lệch = ≈$94.900/năm (cơ sở kiểm tra V24).
Các cụm pin được cấu hình thế nào?
11 cụm × 215 kWh, 768 V DC · 240 nối tiếp · cell 3,2 V · 280 Ah, DOD 0,9 (2365 kWh định mức).
Tại sao đấu nối ở 35 kV?
Lưu trữ dùng chung đấu trực tiếp vào thanh cái trạm biến áp 35 kV qua máy biến áp tăng áp (hai chiều); cần CT đo đếm phía cao 0,2S / PT 0,2.
Khả năng ngắn mạch / cắt có đủ không?
Sự cố hạ áp 9,5 kA, khả năng cắt của máy cắt 25 kA (dự phòng 2,6×), V19 đạt.
Khi nào hoàn vốn?
EPC $425.000; mô hình kinh tế chính của engine tập trung vào PV (không cho thấy hoàn vốn nếu không có PV), nên dùng giá trị chênh lệch $94.900/năm — hoàn vốn đơn giản ước tính ≈4,5 năm.
Xử lý sóng hài thế nào?
THDi của bộ chỉnh lưu PCS 20% vượt giới hạn — cuộn kháng giải điều hưởng + lọc tích cực APF/SVG (V6).
Khởi động đen hoạt động ra sao?
Sau khi mất lưới, hệ lưu trữ qua PCS grid-forming hoạt động như nguồn điện áp để tái lập thanh cái; blackStartCheck đạt qua lưu trữ 500 kW.

Special Considerations

  • Vận hành tạo nguồn/hòa lưới qua đêm cần 8 giờ lưu trữ — sơ đồ 4 giờ này chỉ đáp ứng chênh lệch giá; mở rộng lên 8 giờ để hỗ trợ vận hành đảo/khởi động đen liên tục (V8 báo 4 giờ < 8 giờ).
  • nMinus1 không đạt với một máy biến áp duy nhất (thiếu 400 kW); các trạm lưu trữ chia sẻ thường chấp nhận một máy biến áp, chuyển sang N+1 để có độ khả dụng cao.
  • Sóng hài của bộ chỉnh lưu PCS, THDi 20%, vượt giới hạn — cần cuộn kháng khử cộng hưởng + lọc tích cực APF/SVG (V6).
  • Đo đếm 35 kV phía cao áp cần CT cấp thương mại 0,2S / PT 0,2 (V12); kết nối lưới cần phê duyệt và quy chuẩn lưới điện địa phương.
  • Ước tính ở mức khả thi; bản vẽ là sơ đồ, chờ viện thiết kế hoàn thiện.

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 →

Cung cấp một lần các thiết bị năng lượng mặt trời và thông thường

Từ thiết kế hệ thống phân phối điện đến năng lượng mặt trời - máy biến áp, thiết bị đóng cắt, trạm biến áp và thiết bị năng lượng mặt trời, được định cỡ và báo giá ở một nơi. Sử dụng máy tính của chúng tôi để nhận hóa đơn nguyên vật liệu và giá FOB đầy đủ.