Qayta tiklanadigan energiya loyihalarida elektr uskunalari tanlashning asosi nima?

Qayta tiklanadigan energiya elektr uzatish qurilmalari uchun kuchlanish, yuk va avariya ishlash talablari

O'rtacha kuchlanishli (MV)/Yuqori kuchlanishli (HV) kuchlanish sinflarini tarmoq ulanish nuqtalari va loyiha masshtabi bilan moslashtirish

O'rta kuchlanish (MV: taxminan 1 kV dan 52 kV gacha) va yuqori kuchlanish (HV: 52 kV dan yuqori) o'rtasidan tanlov aslida tarmoqning ehtiyojlariga va loyiha hajmiga bog'liq. Katta quyosh elektr stansiyalari odatda 34,5 kV atrofida tarmoqqa ulanadi, lekin jamoalardagi kichikroq shamol elektr stansiyalari 12–15 kV oralig'idagi kuchlanishlarda ajoyib ishlaydi. Bu sohada xato qilish izolyatsiya buzilishlari yoki uskunalar quvvatining sarflanishiga sabab bo'ladi. Masalan, asosiy uzatish liniyalarga ulanadigan katta 100 MW lik quyosh elektr stansiyasi kamida 36 kV lik yuqori kuchlanishli qo'shimcha uskunalarga ega bo'lishi kerak. Boshqa tomondan, shu kichik tomorqalarga o'rnatiladigan quyosh panellari 15 kV gacha bo'lgan o'rta kuchlanishli uskunalar bilan ajoyib ishlaydi. Ko'pchilik muhandislar turli qayta tiklanadigan energiya tizimlaridagi moslik muammolarini hal qilishda IEEE standarti C37.20.2 ga murojaat qiladi.

O'zgaruvchan, noaniq quvvat manbalarini uchun tok darajalarini va avatiy holatlarga chidash qobiliyatini hisoblash

Qayta tiklanadigan energiya manbalaridan olingan elektr energiyasi o'zgaruvchan yuk profiliga va simmetriyasiz qisqa tutashuv toklariga sabab bo'ladi, bu esa qat'iy kamaytirish va ishonchli qisqa tutashuvga chidamlilikni talab qiladi. Qo'shimcha quvvat tarmog'i uskunalari quyidagilarga chidamli bo'lishi kerak:

• Davomiy tok : Quyosh energiyasidan foydalangan holda inverterning maksimal chiqish quvvatining 125%; shamol energiyasidan foydalangan holda turbina maksimal chiqish quvvatining 130%
• Qisqa tutashuvga chidamlilik : Tarmoq buzilishlari paytida zudlik bilan sodir bo'ladigan toklarni boshqarish uchun minimal 40 kA, 3 soniya davomida

Tarmoq standartlari bu talablarni qo‘llab-quvvatlaydi: IEEE 1547 PV tizimlari uchun o‘tish paytidagi yuklanishni 150% ga ko‘paytirish imkoniyatini talab qiladi, shu bilan birga, shamol energiyasi tizimlari turbinaning inersiyasi va shamol guruhlarining keltirib chiqaradigan buruvchi moment o‘zgarishlarini qo‘llab-quvvatlash uchun tsiklik yuklanishga 200% chidamlilikni talab qiladi.

Quyosh, shamol va energiya saqlash tizimlarini integratsiya qilish uchun dasturiy ta’minotga moslashtirilgan elektr uzatish apparatlari turlari

PV fermalari va shamol transformator stansiyalari uchun metall qoplamali, GIS va SF6-siz O‘O elektr uzatish apparatlari

Keng ko'lamli qayta tiklanadigan energiya loyihalari xavfsizlikni ta'minlaydigan, xizmat ko'rsatish qulay bo'lgan, kamroq joy egallaydigan o'rta kuchlanishli elektr uzlatgich uskunalarga ehtiyoj sezadi. Aksariyat quyosh elektr stansiyalari ular modulli bo'lgani uchun metall qoplamli dizaynlarga oldingi o'rin beradi. Olib tashlanadigan avtomatik uzlatgichlar texniklarga butun transformator poydevorini to'xtatmasdan muammolarni hal etish imkonini beradi, bu esa vaqt va pulni tejashga yordam beradi. Dengizdagi shamol elektr stansiyalari yoki joy yetishmovchiligi bor joylarda gaz izolyatsiyali uzlatgich uskunalari (GIS) afzal tanlov hisoblanadi. Bu tizimlar an'anaviy variantlarga nisbatan fizik maydon talabini taxminan ikki baravar kamaytiradi, shuningdek, dengiz suvining korroziv ta'siriga tabiiy ravishda chidamli bo'ladi. Chiqindilarning cheklovlari umumiy ravishda qattiyroq qilinishi bilan bugungi kunda SF6-ga asoslanmagan alternativ yechimlarga nisbatan qo'llanilish ko'paymoqda. Kompaniyalar eski SF6 uskunalari o'rniga vakuumli uzlatish texnologiyasini qattiq dielektrik izolyatsiya materiallari bilan birlashtirishni tanlayapti. Yangi uskunalar avvalgilariga teng darajada samarali ishlaydi, lekin sanoatni avval qo'rqitib turgan barcha gazli parnik effekti vujudga keltiruvchi xavf-xatarlarni yo'q qiladi.

Batareya saqlash va mikrotarmoq ilovalari uchun doimiy tok va gibrid o'zgaruvchan/doimiy tok elektr uskunalari

Batareya energiyasini saqlash tizimlari (qisqartirilganda BESS) o'ziga xos muammolarga duch kelgani uchun maxsus loyihalangan doimiy tok (DC) elektr tarmog'i uskunalari talab qiladi. O'zgaruvchan tok (AC) tizimlaridan farqli o'laroq, doimiy tokda tok nolga tushadigan tabiiy nuqta mavjud emas, shuningdek, uskunalarga zarar yetkazishi mumkin bo'lgan tez razryad cho'ntaklari paydo bo'ladi. Shu sababli zamonaviy elektr tarmog'i uskunalari magnit yonishni o'chirish g'ildiraklarini va kuchliroq yoy chutlarini o'z ichiga oladi, bu esa doimiy tokdagi nosozliklarni deyarli darhol, odatda bir necha millisekund ichida to'xtatadi. G'ibrid AC/DC elektr tarmog'i uskunalari yechimlarini ko'rib chiqganda, ularning ajralib turish sababi — mikrotarmoq sozlamasida turli quvvat manbalariga o'tish jarayonida barcha komponentlarni himoya qilish qobiliyatidir. Quyosh panellari, akkumulyatorlar va an'anaviy rezerv generatorlar bilan birlashtirilgan tizimni tasavvur qiling — bunday uskunalar barcha vazifalarni silliq bajaradi. Doimiy tok bilan bevosita ulanish (DC ulanish) haqiqatan ham aylanish jarayonlarida energiya yo'qotilishini kamaytiradi va asosiy tarmoq uzilganda tizimning mustaqil ishlash imkonini beradi. Bu qobiliyat faqatgina yaxshi amaliyot emas, balki barcha korxonalar energiya mustaqilligini ta'minlashga intilayotganligi sababli UL 1741 SA va IEEE 1547-2018 standartlariga mos kelish talabi hamda boshqa tartibga soluvchi hujjatlarga rioya qilish uchun zaruriy elementga aylanmoqda.

Atmosferaviy sharoitga chidamlilik va qayta tiklanuvchi energiya ob'ektlari uchun masofadan boshqariladigan dizayn

Ziravorlanishga chidamlilik, IP65+ korpuslar va qattiq iqlim sharoitlarida moslashuvchan issiqlik boshqaruvi

Qayta tiklanadigan energiya ob'yektlaridagi elektr tarmoq qurilmalari qattiq sharoitlar natijasida jiddiy qiyinchiliklarga duch keladi. Qirg'oq bo'ylaridagi shamol elektr stansiyalari tuzli suv tomchilari sababli korroziyaga uchraydi, shu bilan birga cho'ldagi quyosh elektr stansiyalari qumli abraziv ta'sir va namlik darajasi 90% dan yuqori bo'ladigan sharoitlarga qarshi kurashadi. 2023-yildagi AMPP tadqiqotlariga ko'ra, barcha elektr uzilishlarining taxminan chorak qismi aynan shu qattiq muhitda korroziya tufayli sodir bo'ladi. Buni bartaraf etish uchun uch karra sig'ilgan IP66 darajali qopqoqlar mo'simlar, qumli bo'ronlar kabi kuchli ob-havo hodisalari paytida chang va suvning ichiga kirib olishini oldini oladi. Yana qattiqroq sharoitlarda ishlab chiqaruvchilar agressiv kimyoviy moddalarga yoki dengiz muhitiga ta'sir qiladigan joylarda ISO 12944 C5-M standarti bo'yicha sertifikatlangan 316L martali po'lat yoki nikel qotishmalarga murojaat qiladi. Issiqlikni boshqarish tizimlari ham bu yerda muhim rol o'ynaydi. Ular PTC isitgichlar va o'zgaruvchan tezlikdagi ventilyatorlardan foydalanib, uskunalarni minus 40 °C dan plus 55 °C gacha bo'lgan ekstremal harorat oralig'ida barqaror ishlashini ta'minlaydi. Bu tizimlar kecha-kunduz harorat keskin o'zgarganda kondensatsiya tufayli xavfli qisqa tutashuvlar (flashover) sodir bo'lishini oldini oladi; bunday hodisalar IEC TR 63397:2022 standartlarida sinab ko'rilib, hujjatlashtirilgan.

Raqamli tayyorgarlik: Monitoring, avtomatlashtirish va elektr tarmog'iga moslikni ta'minlovchi aqlli qo'shimcha jihozlar

IEC 61850 integratsiyasi, SCADA protokollari (Modbus/DNP3) va chetda amalga oshiriladigan diagnostika

Avtomatik ulagichlar zanjiri (switchgear) zamonaviy qayta tiklanadigan energiya tizimlarida juda muhim ahamiyatga ega bo'lib, u faqat oddiy uzluqlik nuqtasi emas, balki ko'proq vazifalarga ega. Agar jihozlar IEC 61850 standartlarini nativ qo'llab-quvvatlasa, turli brendlardagi himoya relelari, sensorlar va boshqaruv qurilmalari birgalikda silliq ishlash imkonini beradi. Bu sozlashni osonlashtiradi va elektr tarmog'i talablari (grid codes)ni tekshirish jarayonini tezlashtiradi. Aksariyat zamonaviy tizimlar shuningdek, Modbus TCP va DNP3 kabi protokollar orqali SCADA platformalariga ulanadi. Bunday ulanishlar operatorlarga barcha jarayonlarni masofadan nazorat qilish va boshqarish imkonini beradi, shu bilan birga ma'lumotlarning tarmoq bo'ylab xavfsiz saqlanishini ta'minlaydi. Ushbu qurilmalarga o'rnatilgan aqlli protsessorlar oqim darajasini, kuchlanish ko'rsatkichlarini, harorat o'zgarishlarini va hatto mahalliy darajada qisman razryadlarni ham aniqlashi mumkin. Ular muammolarni 20 millisekunddan kamroq vaqtda aniqlaydi — bu esa orolga aylanish (islanding) hodisalariga tezda javob berishda juda muhim ahamiyatga ega. Rivojlangan bashorat qiluvchi texnik xizmat ko'rsatish vositalari komponentlarning vaqt o'tishi bilan qanday ishlashini tahlil qilib, ularning qachon buzilishini bashorat qiladi. 2023-yilgi «Energy Grid Insights» ma'lumotlariga ko'ra, bunday yondashuv kutilmagan to'xtatishlarni deyarli ikki baravar kamaytiradi. Shuningdek, boshqa imkoniyatlar ham mavjud: moslashuvchan himoya mantiqi — qayta tiklanadigan manbalarning o'zgarishlariga mos ravishda sozlamalarni avtomatik ravishda o'zgartirib, tizim barqarorligini saqlaydi. Bu past kuchlanishda ishlash (low voltage ride through) va garmonik distorsiyaga oid cheklovlar talablariga moslikni qo'llab-quvvatlashni, qo'lda sozlashsiz ta'minlaydi.

Ko'p beriladigan savollar

Qayta tiklanadigan energiya uchun o'zgaruvchan tok qurilmalari qanday kuchlanish darajalarida ishlaydi?

O'rta kuchlanish (MV) odatda 1 kV dan 52 kV gacha bo'ladi va kichikroq tizimlarda qo'llaniladi, shu bilan birga yuqori kuchlanish (HV) 52 kV dan yuqori bo'ladi va keng ko'lamli o'rnatmalar uchun odatda talab qilinadi.

O'zgaruvchan tok qurilmalari batareya energiya saqlash tizimlarini qanday qo'llab-quvvatlaydi?

Batareya energiya saqlash tizimlarida ishlatiladigan doimiy tok o'zgaruvchan tok qurilmalari tez razryad zirbalariga duch kelish kabi noyob qiyinchiliklarni hal etish uchun magnit chiqarish g'ildiraklari va yoyli kanallar kabi xususiyatlarga ega bo'ladi, bu esa nosozliklarga tezda javob berish imkonini beradi.

O'zgaruvchan tok qurilmalarida SF6-ga alternativ bo'lmagan variantlar nimalardir?

So'nggi tendentsiyalar vakuumli uzilish texnologiyasiga va qattiq dielektrik izolyatsiya materiallariga asoslangan, atmosferaga zararli gaz bo'lgan SF6 ni ishlatmasdan ham o'xshash ishlash samaradorligini saqlab turishga intilmoqda.

Atmosferaviy sharoitlar qayta tiklanadigan energiya ob'ektlaridagi o'zgaruvchan tok qurilmalariga qanday ta'sir qiladi?

Qayta tiklanadigan energiya ob'yektlaridagi elektr tarmoq qurilmalari tuzilishi tuzilishiga xavfli tuzli chang, qumli abraziv ta'sir va harorat ekstremallari tufayli muammolarga duch kelishi mumkin. Yechimlar sifatida ishonchli qopqoqlardan foydalanish hamda moslashuvchan issiqlik boshqaruvi tizimlaridan foydalanish orqali etkazib beriladigan mahsulotlarning doimiylikka ega bo'lishini ta'minlashni o'z ichiga oladi.