Wpływ napięcia nocnego zwiększa straty transformatora i kompleksowe strategie zarządzania
Abstrakcyjny: Badania potwierdziły, że zjawisko napięcia nocnego wzrostu sieci rozkładu znacznie zwiększa straty bez obciążenia transformatora . Gdy napięcie operacyjne przekracza wartość znamionową o 5%, że żelazo typowa transformator rozkładu wzrośnie o ponad 10%. przez przyjęcie koordynowanego objętości łączenia objętościowego objętościowego i dynamicznego reagowania reaktywnego, napięcia napięcia o mocy, a dynamiczna reagowana napięcie napięcia. Cele oszczędzające energię i zmniejszenie strat można skutecznie osiągnąć .
I . Mechanizm formowania się nocnego wzrostu napięcia
The load factor of distribution grids generally drops to the 0.3-0.5 range at night. At this time, inductive voltage drops along the lines weaken, while capacitive effects to ground become prominent, leading to voltage rise at the end of the line. Theoretical analysis and measured data indicate that voltage deviation can reach 7%-10% of the rated Napięcie w warunkach lekkiego obciążenia . Fluktuacje w dystrybucji wytwarzania energii zaostrzają to zjawisko . Rzeczywiste dane pomiarowe z klastra fotowoltaicznego 330 MW pokazuje, że gdy wyjście nagle spada w wieczór, przejściowa amplituda napięcia w punkcie połączenia przekracza 8%.. problem regulacyjny objętościowego również jest opóźnienie regulowane. Wyraźne . Tradycyjne regulatory napięcia na obciążeniu mają opóźnienie akcji 120-300 sekund, co spowodowało średni czas trwania 23 minut dla napięcia nocnego przekraczające standardy .
II . Charakterystyka wpływu wysokości napięcia na straty transformatora
Całkowite straty transformatora obejmują straty bez obciążenia (straty żelaza) i straty obciążenia (straty miedzi), zgodnie z określonym modelem matematycznym . rzeczywistych danych operacyjnych z S 13-400 KVA pokazuje: przy napięciu znamionowym 400V, straty bez obciążenia to 560W; Gdy napięcie wzrasta do 423 V (wzrost o 5 . 75%), straty żelaza wzrastają do 692 W, co stanowi faktyczny wzrost o 23 . 6%. Wartość ta przekracza obliczenia teoretyczne o 11,8%, co wskazuje, że efekt histerezy znacznie zaostrza wzrost straty.
Although the reduction in load decreases the proportion of copper losses to 15%-30%, the proportion of iron losses simultaneously increases to 70%-85%. The net effect is an increase in total losses of 8%-12%, while the temperature of insulation hotspots rises by 6-8℃, accelerating the Proces starzenia materiałów izolacyjnych o około 40%.
III . wielopoziomowy schemat kontroli napięcia wspólnego
Ustalono hierarchiczną architekturę kontrolną w celu osiągnięcia precyzyjnej regulacji napięcia: główny transformator 220KV zmniejsza napięcie boczne wysokiego napięcia o 1 . 25% za pośrednictwem zmieniacza kranowego (OLTC); Busbar o mocy 110 kV otrzymuje instrukcje z sieci automatycznego sterowania napięcia sieci dystrybucji (AVC); Podajnik 10KV jest wyposażony w statyczny generator VAR (SVG) do dynamicznego wchłaniania mocy reaktywnej, ostatecznie ustalając pętlę zamkniętą kontrolę napięcia po stronie transformatora rozkładu.
Kluczowe zastosowania technologiczne obejmują:
-OLTC Technologia wstępnej regulacji oparta na prognozowaniu obciążenia, stabilizując napięcie boczne wysokiego napięcia w nocy w zakresie 102% -105% Znamionowe napięcie; Po wdrożeniu w pewnej regionalnej siatce stopa kwalifikacji napięcia poprawiła się do 99,97%
- Urządzenia SVG osiągają ciągłą regulację mocy reaktywnej od -1 do +1, z czasem odpowiedzi mniejszej niż 20 ms i szybkości supresji fluktuacji napięcia przekraczającej 85%
- System inteligentnego transformatora dystrybucji (TTU) ma trzy funkcje podstawowe: monitorowanie w czasie rzeczywistym szybkości zniekształceń napięcia (thd _ u <1 . 5%), automatyczne rozłączenie przełączania kondensatora, gdy napięcie przekracza 107% wartości znamionowej, oraz odwrotne regulację transformatora dystrybucji.
IV . praktyka inżynierska i weryfikacja korzyści
Dane operacyjne z pewnego projektu renowacji parku przemysłowego wskazują: Średnie napięcie nocne spadło z 10 . 58 kV do 10 . 22 kV (redukcja 3 . 4%), a wskaźnik utraty transformatora spadł z 1,82% do 1,51% (redukcja o 17%). Po wdrożeniu projektu roczne oszczędności energii osiągnęły 136,7 MWh, a żywotność izolacji transformatora została przedłużona z 21,3 lat do 25,1 lat. Obliczone po cenie energii elektrycznej 0,8 juan/kWh okres zwrotu wynosi 2,3 roku.
V . Wnioski i zalecenia dotyczące wdrażania
1. Nieliniowy wzrost strat żelaza transformatora spowodowany podwyższeniem napięcia nocnego jest główną przyczyną strat nietechnicznych w siatkach dystrybucyjnych .
2. Zaleca się przyjęcie trzypoziomowego trybu kontroli współpracy łączącej „OLTC wstępne napięcie regulacyjne + dynamiczna kompensacja SVG + drobna kontrola TTU .”
3. Nowe projekty budowlane powinny ustalić priorytety użycie sh 18- Type amorficzne transformatory stopu, które zmniejszają straty bez obciążenia o 65% w porównaniu do standardów S11 .
4. Zarządzanie napięciem powinno ściśle przestrzegać standardu IEEE C57 . 91, przy czym zakres kontrolny jest ograniczony do 95% -105% napięcia znamionowego.