690В айнымалы ток біріктіргіш қорапшасы 4-і 1-де қалай күн станциясының айнымалы ток ақауларын 78%-ға қысқартады

Оңтүстік Еуропадағы коммерциялық ауқымдағы күн активінің операторы он екі учаскеде 85 МВт жерге орнатылған PV қуатын басқарады. Әрбір торапта 690 В айнымалы ток шығаратын жоғары қуатты тізбекті инверторлар қолданылады. Жаңарту алдында төрт инвертор мен күшейткіш трансформатор арасындағы айнымалы токтың қосылымы бүкіл зауыттың ең істен шығуы мүмкін нүкте болды. Soutya 690V айнымалы ток біріктіргіш қорапшасы 4 In 1 Out арқылы қайта жабдықтағаннан кейін оператор айнымалы ток жағындағы ақаулықтардың тоқтап қалу уақытын алты ай ішінде 78%-ға қысқартты.

Тұтынушының тәжірибесі және операциялық жағдайы қандай болды?

Компания 2017 және 2020 жылдар аралығында салынған бірнеше 5 МВт-тан 10 МВт-қа дейінгі PV станцияларын басқарады. Әр зауытта төрт инвертордан тұратын топтар орташа кернеулі трансформаторға кірмес бұрын бөлек тарату қораптары мен жеке тарату құрылғылары арқылы 690 В айнымалы ток береді.

Ескі сымдар мен біріктірілмеген қорғаныс құралдары сенімділік мәселесіне айналды. Зауыттарда шағын жөндеу және жөндеу тобы жұмыс істеді және айнымалы ток ақауын диагностикалаудың орташа уақыты жарты күннен асып кетті. Аймақ қысқартылған тарифтік терезелерге көшкен кезде, иесіне жоғары қолжетімділік пен киловатт-сағат үшін төмен қызмет көрсету құны қажет болды.

Айнымалы ток сымдарын қайталанатын кедергіге не себеп етті?

Қайта жаңарту алдында әрбір инвертор шығысы бөлек құйылған сөндіргіштермен, бұрандамалы ток разрядтағыштармен және терминал блоктарымен жабдықталған жалпы 690 В айнымалы ток қосқыш қорабына келді. Бұл қораптар бірдей фазалар аралығын немесе сәйкес жылу таратуды қамтамасыз етпеді. Ақаулар үш негізгі түрде пайда болды:

• 690 В қоректендіргіштеріндегі бос терминалдар қызып кетуді және үзіліссіз өшіруді тудырды.
• Ұстағыштар 2 типті дұрыс үйлестірусіз орнатылды, сондықтан найзағайдан туындаған өтпелі процестер бір жылда екі рет инвертордың қуат сатыларын зақымдады.
• Бір инверторға техникалық қызмет көрсету кернеулі қоршауды ашуды қажет ететіндіктен, жұмысшылар төрт инверторлы топты түгел жабуға мәжбүр болды, бұл бір зауытқа сағатына шамамен 920 доллар генерацияны жоғалтты.

Жөндеу материалдарын, жұмыс күшін және жоғалған кірісті қоса алғанда, айнымалы ток ақауларының жалпы жылдық құны 10 МВт алаңға 23 000 долларды құрады.

Неліктен Soutya 690V айнымалы ток біріктіргіш қорапшасын 4-і 1-ден таңдау керек?

Оператор үш баламаны қарастырды: жергілікті панель құрастырушының стандартты айнымалы ток тарату тақталары, коммерциялық балқытылған ажыратқыштар және Сутя қорабы. Панель құрастырушы IEC 61643-11 талап ететін 2 типті ток кернеуінен қорғау сынақтарынан өткен 690 В айнымалы ток коммутаторын жеткізе алмады. Сақтандырылған ажыратқыштарда төменгі ағынды трансформатормен дұрыс қысқа тұйықталу үйлесімі болмады.

Soutya 690V айнымалы ток біріктіргіш қорапшасы 4 In 1 Out қолданыстағы электр топологиясына дәл сәйкес келді. Ол төрт 690 В айнымалы ток кірісін төрт кіріс ажыратқышы және бір шығыс ажыратқышы бар бір қорғалған шығысқа біріктіреді. Біріктірілген асқын кернеуден қорғау құрылғысы IEC 61643-11 стандартына сәйкес бағаланады, ал қоршау схемасы кабельдер мен кернеулі шиналар үшін бөлек бөліктерді қамтамасыз етеді. Бұл алдыңғы тарату құрылғыларымен салыстырғанда қажетті ізді 60%-дан астам қысқартты.

Шешім бірнеше сайттарда қалай қолданылды?

Орнату жобасы төрт айдың ішінде үш кезеңде орындалды. Команда пилоттық алаң ретінде ақауы ең жоғары зауытты таңдады.

Негізгі қадамдар болды:

1. Бір төрт инверторлы топтың айнымалы ток жағын қуаттандырды және бар қоршауды алып тастады.
2. Soutya қорабын трансформатордың жанындағы бар монтаждық жақтауға орнатты.
3. Инверторлардан 185 мм² төрт мыс кабель және трансформаторға бір 300 мм² кабель аяқталды.
4. Инвертордың шығыс қорғанысына сәйкес келетін кіріс ажыратқышының номинацияларын конфигурациялады және SPD жүйесін 690 В айнымалы ток кернеуіне орнатыңыз.
5. Мониторинг шығысын RS485-ке тапсырды және SCADA зауытымен салыстыру шегін тексерді.

Әдеттегі қиындық төрт инвертордың қолданыстағы шығыс кабельдерінің әртүрлі ұзындықтарға ие болуы және әртүрлі науалар жолдарында орналасуы болды. Бұл аздап теңгерілмеген сызықтық кедергілерді тудырды. Шешім әр топ ішінде шиналық эквалайзер сілтемелерін орнату және кабель ұзындығын кесу болды; толық жүктемеде жұмыс істеген күннен кейін терминал температурасы біркелкі болды.

Зауыт қандай өлшенетін нәтижелерге қол жеткізді?

Алғашқы орнатудан кейін алты ай өткен соң оператор пилоттық алаңды тарихи өнімділігімен салыстырды:

• Айнымалы токтың ақау жиілігі жылына он екі оқиғадан үшке дейін төмендеді, бұл 75% қысқарды.
• 690 В айнымалы ток ақауларынан жоспардан тыс тоқтау уақыты 78%-ға төмендеді, бұл бір инвертор тобына жылына толық жүктемеде 11,5 қосымша жұмыс сағатын білдіреді.
• Өндірістің жоғалуын қоса алғанда, айнымалы токтың істен шығуының жылдық құны 10 МВт станцияға 21 000 доллардан 5 500 долларға дейін төмендеді.
• Әрбір инвертор тобы үшін орнату уақыты екі толық күннен төрт сағатқа дейін қысқарды, бұл бір сайт үшін 1600 долларды үнемдеді.
• Техникалық қызмет көрсету үшін бір инверторды оқшаулау енді бүкіл топты өшіруді қажет етпейді; топ 75% сыйымдылықпен желіде қалады.

Зауыт басшысы не дейді?

Оператор зауытының инженерлік менеджері нәтижені былай сипаттады: "Soutya 690V айнымалы ток комбайн қорабы 690 вольтта болған ең нашар термиялық және асқын кернеуді жойды. Он екі ай ішінде біз бір фидер терминалын қайта қатайтпадық және біз бүкіл блок үшін өндірісті тоқтатпай, бір инверторды оқшаулай аламыз. Бұл өзгеріс бұл жобада өзін-өзі ақтады."

Басқа өнеркәсіптік және күн операторлары бұл жаңартудан не үйрене алады?

Бұл жағдай бастапқы зауытпен шектелмей, бірнеше сабаққа нұсқайды.

• Айнымалы ток бүйіріндегі қорғаныс тұрақты ағындағы жолды қорғау сияқты сипаттаманың қатаңдығына лайық. IEC 61643-11 2 типті сыналған SPD және IEC 62548 массивін жобалау тәжірибесі айнымалы ток шығысында көрсетілуі керек.
• Толық 4-і 1-шығы комбайн қорабы физикалық кеңістік бекітілген қайта жөндеу зауыттарында орнату жұмысын және ақауларды табу уақытын қысқартады.
• Қорапты таңдамас бұрын, кабель ұзындығын, оқшаулауды және науаның бағытын тексеріңіз; тең блоктау кедергісі хотспот қаупін азайтады.

Егер оператор жобаны қайталайтын болса, ол бастапқы топтамада бір қосалқы қорапқа тапсырыс беріп, іске қосу кезінде термобейне сканерлеуін орындайды, себебі бұл сканерлеулер соңғы терминалды тексеруді және қадағалануды қамтамасыз етеді. Содан бері компания бұрынғы 10 МВт қондырғыларына бірдей 690 В айнымалы ток комбайн қорабын қолданды және 85 МВт толық портфолиосында бірдей қолжетімділікті жақсартуды күтеді.

Салалық сілтемелер:

• IEC 62548:2016 Фотоэлектрлік (PV) массивтер — Жобаға қойылатын талаптар. (Дереккөз: https://webstore.iec.ch/publication/62548)
• IEC 61643-11:2011 Төмен вольтты асқын кернеуден қорғайтын құрылғылар — 11-бөлім: Төмен вольтты қуат жүйелеріне қосылған SPD. (Дереккөз: https://webstore.iec.ch/publication/61643-11)