Paylanmış FV enerji elektrik stansiyaları üçün transformatorlar necə seçilməlidir?

Transformatorun gücü ilə paylanmış FV enerji hasilatının uyğunlaşdırılması

KVA dəyərinin ölçüsünün müəyyənləşdirilməsi: invertorun AC çıxışı, DC-nin artıq ölçüsü və işıqlanma dəyişkənliyi əsasında

Doğru ölçüdə transformator seçmək üçün əvvəlcə invertorun maksimum AC çıxışında nə qədər güc verə biləcəyinə baxmaq lazımdır, məsələn, təxminən 100 kVt. Çoxlu dizaynlar günəş enerjisi qurğularının standart testlərdə proqnozlaşdırılandan artıq işıqlandırma zirvələri yaşaması səbəbindən DC üst ölçüləndirmə nisbətlərini 1,2 dəfə ilə 1,5 dəfə arasında nəzərdə tutur. Məsələn, 100 kVt invertora qoşulmuş 150 kVt p DC massivi ilə tipik bir qurğu götürək. Belə hallarda istehsalın müvəqqəti olaraq qurğunun tutumunu aşdığı zaman bu kəsilmə hadisələrini (clipping) idarə edə biləcək ən azı 125 kVA-lik transformator seçimi məqsədəuyğundur. Bir neçə texniki amil əhəmiyyət daşıyır. Birincisi, invertorun yük artım şəraitini nə qədər müddətə davam edə biləcəyini yoxlayın; adətən bu, ən çox bir saat ərzində 110–120% aralığında olur. Sonra yerli hava şəraitini nəzərə alın. Səhra bölgələrində gündüz və gecə arasında işıqlandırmanın kəskin dəyişməsi müşahidə olunur, halbuki sahil bölgələrində gün ərzində işıq daha sabit olur. Panel deqradasiyasını da unutmayın. Panellər hər il təxminən 0,5% effektivlik itirirlər; bu isə harmonik və istilik yığılmasının vaxt keçdikcə azalmasına səbəb olaraq aşağı səviyyədəki avadanlıqlar üzərindəki yüklənməni azaldır.

Dam örtüsü quraşdırmaları üçün istiliklə bağlı gücün azaldılması və yükləmə əmsalının təhlili

Dam örtülərində ətraf mühitin temperaturu tez-tez 40 dərəcə Selsiydan yuxarı qalxır; bunun nəticəsində heç bir tədbir görülmədikdə transformatorun gücü təqribən 15–20 faiz azalır. Əksər kommersiya fotovoltaik sistemləri belə 60%-dən az yükləmə əmsalı ilə işləyir; buna görə də yaxşı istilik idarəetmə üsulları ilə birləşdirilən ağıllı ölçüsünün kiçildilməsi üçün müəyyən imkanlar mövcuddur. Məcburi hava soyutma yaxşı işləyir, həmçinin IEEE C57.96 standartlarına uyğun yanmayan izolyasiya materialları və əməliyyat zamanı müntəzəm temperatur yoxlamaları da tətbiq olunur. Həmçinin sahə xüsusiyyətləri də çox vacibdir. Yerləşdirildiyi yerlərdə havanın dövranı zəif olan, qapalı sahələrdə və ya iyi havalandırılmayan ərazilərdə quraşdırılan transformatorlar üçün bazis qiymətləndirmələr, havanın dövranı daha yaxşı olan açıq havada yerləşdirilən transformatorlara nisbətən təqribən 25% yüksək olmalıdır. Bu yanaşmanı dəstəkləyən istilik modelleməsi üzrə metodika ASHRAE və IEEE tərəfindən nəşr edilmişdir.

Quru tip və yağla dolu transformatorlar: Təhlükəsizlik, səmərəlilik və sahəyə uyğunluq

Şəhər və ticarət damlarının yanğın təhlükəsizliyi, havalandırma və daxili quraşdırma məhdudiyyətləri

Şəhər və ticari dam üstü günəş enerjisi qurğuları üçün yanmaz dizayn xüsusiyyətlərinə görə quru tipli transformatorlar ən çox istifadə olunan seçim halına gəlib. Bu transformatorlar adətən vakuum təzyiqi ilə impregnasiya edilmiş epoksi rezin sarğılara malikdirlər ki, bu da onları ənənəvi neft dolu modellərdən çox daha təhlükəsiz edir. Neftlə doldurulmuş sistemlər isə yanğın təhlükəli soyuducu maye, potensial sızıntılar kimi müxtəlif problemlərə səbəb olur və partlayışa davamlı saxlama otaqları, əlavə tutma tədbirləri və düzgün ventilyasiya sistemləri kimi xüsusi infrastruktura ehtiyac duyur. Quru tipli transformatorlar isə məkanın sıx olduğu və təhlükəsizlik qaydalarının ən çox vacib olduğu binaların daxilində, məsələn, lift şaftlarında, avtomobil dayanacaqlarında və ya bir neçə kirayəçi tərəfindən paylaşılan dam üstü sahələrində quraşdırıla bilər. Belə qurğular üçün Nyu-York və Tokio kimi şəhərlər son yanğın təhlükəsizliyi qaydalarında xüsusi olaraq quru tipli transformatorları qeyd edirlər, çünki bu transformatorlar iş zamanı bir problem baş verdikdə öz-özünə sönmə meylinə malikdirlər.

Səmərəlilik tələblərinə uyğunluq (DOE 2016, IEC 60076-20) və ömrü boyu xərclərə təsiri

Bu günün quru tip transformatorları DOE 2016 və IEC 60076-20 kimi normativ sənədlərdə qoyulmuş harmonik tolerantlıq üçün əsas səmərəlilik standartlarına çatır. Ən yaxşı modellərdən bəziləri 500–2500 kVA güc aralığında işləyərkən təxminən 99,3% səmərəlilik göstərir. Keçmişdə yağla dolu transformatorlar maksimum yüklənmə zamanı səmərəlilik üzrə bir qədər üstünlük təşkil edirdi. Lakin indi quru tip transformatorlar xüsusilə müxtəlif yerlərdə yayılmış günəş enerjisi qurğuları üçün uzun müddət ərzində iqtisadi cəhətdən daha məqsədəuyğun hala gəlib. Belə sistemlər yağın sınaqdan keçirilməsi, süzülməsi və ya düzgün şəkildə atılmalı olan təhlükəli mayelərlə bağlı tez-tez aparılan texniki xidmət tədbirlərinə ehtiyac duymur. Təxminən 25 il ərzində bu, şirkətlərə işlətmə xərclərində 20%-dən 30%-ə qədər qənaət imkanı verir, belə ki, onların başlanğıc qiyməti adətən 15% daha yüksəkdir. Nəticədə investisiyaya qayıdış daha yaxşı olur və aktivlərin idarə edilməsi gələcəkdə çox daha asanlaşır.

Harmoniklərə görə qiymətləndirilən transformatorlarla şəbəkəyə uyğunluq təmin etmək

K-faktor və harmonikləri azaldan transformator dizaynlarından istifadə edərək IEEE 1547-2018 THD həddlərinə çatmaq

Güneş enerjisi sistemlərində invertorlar tərəfindən yaradılan güc, qoşulma nöqtələrində IEEE 1547-2018 standartı tərəfindən müəyyən edilən ümumi harmonik bozulma (THD) gərginlik həddinin — 5% — tez-tez aşmasına səbəb olur. Bu problemi həll etmək üçün beşinci və yeddinci sıra kimi əsas harmonikləri aradan qaldıran, fazada sürüşdürülmüş sarım düzülüşlərindən istifadə edən xüsusi transformatorlar — harmonik azaldıcılar — tətbiq olunur. Eyni zamanda, K4-dən K20-yə qədər K-faktoru reytinqli transformatorlar harmoniklərin yaratdığı istiliyi izolyasiya təbəqələrinə zərər vermədən dözə bilmək üçün xüsusi olaraq hazırlanmışdır. Lakin bu, adi transformatorlar deyil. Adi modellər qeyri-xətti yüklerlə işlədikdə çox daha sürətlə yaşlanır, lakin bu ixtisaslaşmış versiyalar normal günəş enerjisi əməliyyatları zamanı da soyuq qalmağı və standartlara uyğunluğunu təmin edir. Həqiqi quraşdırmalarda aparılan termal görüntüləmə tədqiqatları göstərir ki, bu optimallaşdırılmış transformatorlar eyni şəkildə bozulmuş yüklərə məruz qalan adi transformatorlardan təxminən 15 °C soyuq qalır. Bu temperatur fərqi avadanlığın ömrünün uzanmasına və real şəraitdə qoşulma nöqtələrində problemlərin azalmasına səbəb olur.

Ağıllı monitorinq və proqnozlaşdırıcı texniki xidmət imkanları ilə gələcəyə hazırlıq

SCADA inteqrasiyası, transformatorun etibarlılığı üçün temperatur və qismən boşalma monitorinqi

Transformatorlar SCADA sistemlərinə qoşulduqda operatorlar, bu transformatorların iş performansını real vaxtda mərkəzi yerləşmədən, bütün yayılmış günəş paneli massivlərində izləyə bilirlər. Sargılar, nüvələr və yağla doldurulmuş birimlərdə — həmçinin onların yağ bölmələrində — yerləşdirilən temperatur sensorları, şeylərin təhlükəli dərəcədə istiləşməyə başlamasından çox əvvəl qeyri-adi istilik nümunələrini aşkar edir. Başqa bir vacib alət isə PD (parça boşluqları) monitorinqidir; bu sistem, izolyasiya problemlərinin erkən əlamətlərini göstərən yüksək tezlikli cərəyan zirvələrini aşkar edir — belə ki, adi testlər bu əlamətləri tamamilə buraxa bilər. Bu birləşdirilmiş xüsusiyyətlər texniki xidmətin necə aparıldığını tamamilə dəyişdirir: qatı şəkildə planlaşdırılmış yoxlamalara əsaslanan yanaşmadan, yalnız lazım olduqda problemi aradan qaldırmağa yönələn yanaşmaya keçid edilir. EPRI və NREL kimi təşkilatlara aid sahə tədqiqatları göstərir ki, bu yanaşma gözlənilməz dayanmaları təxminən 40 faiz azaldır. Bütün bu məlumat toplanması şirkətlərə avadanlığın ömrünü daha dəqiq proqnozlaşdırmağa, ehtiyat hissələrinin stokunu daha səmərəli idarə etməyə və investisiyaları strateji şəkildə planlaşdırmağa imkan verir; beləliklə, transformatorların texniki xidməti yalnız reaktiv deyil, həm də sistem etibarlılığını vaxt keçdikcə artırmağa yönələn bir proses halına gəlir.

SSS

DC üstölçülüyün günəş enerjisi qurğularında əhəmiyyəti nədir?

DC üstölçüləmə, standart testlərin proqnozlaşdırdığından artıq olan radiasiya zirvələrini idarə etməyə imkan verir və transformatorların əhəmiyyətli səmərə itirmədən müvəqqəti yüklənmələri təmin etməsini təmin edir.

Yerüstü (dam) quraşdırmalar üçün quru tipli transformatorlar neft-doldurulmuş transformatorlardan daha üstünlüklüdür?

Bəli, quru tipli transformatorlar yanmayan dizaynı, iç mekanda istifadəsi üçün təhlükəsizliyi və müasir yanğın təhlükəsizliyi qaydalarına uyğunluğu səbəbindən yerüstü (dam) quraşdırmalar üçün tez-tez daha uyğundur.

Elektrik şəbəkələri günəş enerjisi ilə yaradılan harmoniklər üzrə şəbəkəyə uyğunluğu necə təmin edə bilər?

Elektrik şəbəkələri harmonikləri idarə etmək və IEEE standartlarına uyğun olaraq şəbəkəyə uyğunluğu saxlamaq üçün harmonik azaldan transformatorlar və müəyyən K-əmsalları üçün qiymətləndirilmiş transformatorlardan istifadə edə bilər.

SCADA inteqrasiyası transformatorların texniki xidmətində hansı rol oynayır?

SCADA sistemləri real vaxt rejimində performansın izlənilməsinə imkan verir, bu da potensial problemlərin erkən aşkar edilməsinə kömək edir və proqnozlaşdırıcı texniki xidmətə imkan yaradaraq gözlənilməz dayanma hallarını azaldır.