Avant-propos
Avec l'avancement de l'industrie du stockage d'énergie, l'application à l'échelle -- des systèmes de stockage d'énergie et des systèmes photovoltaïques impose des demandes plus élevées à l'équipement électrique. En tant que dispositif central de la conversion et de la transmission d'énergie, la sélection des transformateurs a un impact direct sur l'efficacité du système, la fiabilité et la viabilité économique. Par conséquent, pour répondre aux exigences différenciées du stockage d'énergie et des scénarios photovoltaïques, il est essentiel de comprendre les caractéristiques techniques des transformateurs à enroulement Dual - et des transformateurs de noyau -, permettant finalement un choix rationnel.
I. Principes et différences entre deux types de transformateurs
1. Double - Transformateur d'enroulement
Le transformateur d'enroulement double - est le type le plus courant dans les systèmes d'alimentation. Sa structure centrale comprend un enroulement primaire (haut -} côté) et un enroulement secondaire (basse - côté tension), qui atteint un couplage électromagnétique à travers un noyau de fer commun.
Son fonctionnement est basé sur le principe de l'induction électromagnétique. Lorsqu'une tension CA est appliquée à l'enroulement primaire, le flux magnétique alterné dans le noyau induit la tension cible dans l'enroulement secondaire, atteignant ainsi la conversion au niveau de la tension de l'énergie électrique. Les enroulements sont structurellement indépendants et isolés, sans connexion électrique entre les côtés primaires et secondaires - Le transfert d'énergie se produit uniquement par couplage magnétique. Les applications typiques incluent la transmission de puissance dans les systèmes de réseau, les réseaux de distribution et la conversion d'énergie électrique pour les équipements industriels.
2. Split - Transformateur d'enroulement
Le transformateur d'enroulement divisé - est un transformateur spécialisé caractérisé par un seul enroulement de tension élevé - et un côté de tension faible - divisé en deux enroulements indépendants (appelés "enroulements divisés"). Ces deux enroulements de tension basse - sont électriquement indépendants mais magnétiquement couplés à travers le noyau.
La conception d'enroulement divisée - permet aux deux sorties de tension basse - de se connecter indépendamment à différentes charges ou sources d'alimentation. Simultanément, en ajustant l'impédance du circuit court - entre les enroulements, il atteint des fonctions telles que la limitation des courants du circuit court - et améliorant la fiabilité de l'alimentation électrique. Son principe de base exploite les caractéristiques de couplage magnétiques entre les enroulements divisés: maintenir l'efficacité de transmission d'énergie pendant le fonctionnement normal tout en supprimant les courants de défaut à travers l'impédance du circuit court élevé - pendant les défauts.
3. Différences entre les deux
Au cours d'un court-circuit dans un transformateur d'enroulement double -, la faible impédance entre les enroulements entraîne des courants de défaut élevés, nécessitant une protection externe. Son chemin de transmission d'énergie unique atteint plus de 95% d'efficacité, ce qui le rend adapté à des scénarios de transmission de puissance d'efficacité élevés -. Il dispose d'une structure simple et de faibles coûts de maintenance, mais a des fonctionnalités limitées, souvent utilisées dans les applications avec des chemins d'alimentation fixe.
Lorsqu'un transformateur d'enroulement divisé - connaît un court-circuit d'enroulement, l'autre enroulement forme une impédance supplémentaire par le couplage magnétique, supprimant efficacement le courant de circuit court -. Bien que le flux de fuite entraîne des pertes de 5% - 8% plus élevées que dans les transformateurs d'enroulement doubles -, cela peut être optimisé. Il prend en charge plusieurs chemins d'alimentation indépendants, ce qui le rend adapté à l'intégration d'énergie distribuée. Leurs enroulements latéraux à basse tension peuvent fonctionner indépendamment ou en parallèle, soutenant les conceptions redondantes. Dans les applications photovoltaïques, ils permettent une intégration flexible de l'équipement divers, améliorant la fiabilité et la flexibilité du système.
Ii Raisons de sélection des transformateurs d'enroulement doubles - dans les systèmes de stockage d'énergie
1. Flux d'énergie bidirectionnel efficace: les systèmes de stockage d'énergie doivent basculer entre les modes de charge (alimentation du réseau vers le dispositif de stockage) et la décharge (alimentation du périphérique de stockage au réseau). Les caractéristiques d'impédance faibles - des transformateurs à douleurs doubles - réduisent les pertes de transmission d'énergie et améliorent l'efficacité.
2. Exigences structurelles compactes: les centrales de stockage d'énergie adoptent généralement des conceptions centralisées. La structure simple du double - Transformers enroulement réduit l'empreinte et réduit les coûts de construction.
3. Correspondance de tension flexible: En ajustant le rapport de virage entre les enroulements primaires et secondaires, le transformateur peut accueillir de manière flexible les différences de niveau de tension entre les dispositifs de stockage d'énergie (par exemple, les banques de batterie) et le réseau.
Iii. Raisons de sélection des transformateurs divisés Dual - dans les systèmes photovoltaïques
1. Multi - Source Distributed Power Connection: Les centrales photovoltaïques sont souvent composées de plusieurs tableaux (ou inverseurs) connectés en parallèle. Les deux enroulements de tension basse - d'un transformateur divisé double - peuvent connecter différents tableaux séparément, empêchant une seule panne de tableau d'affecter la production globale d'électricité.
2. Court - Exigences de suppression du courant de circuit: Grid - Les onduleurs photovoltaïques connectés peuvent générer des courants inclinés. L'impédance élevée entre les enroulements divisés limite les courants de ralentissement et de défaut, réduisant la charge sur les dispositifs de protection de la grille.
3. Suppression harmonique et optimisation de la qualité de l'énergie: Les caractéristiques de couplage magnétique des enroulements divisés fournissent une suppression partielle des harmoniques générées par les systèmes photovoltaïques, améliorant la qualité de puissance du réseau -.
Iv. Logique de sélection pour deux types de transformateurs
1. Efficacité et coût
Les transformateurs à enroulement dual - offrent des avantages d'efficacité, ce qui réalise généralement plus de 98,5% d'efficacité. Les transformateurs divisés dual -, cependant, atteignent généralement 97,5% - 98% d'efficacité due aux pertes de couplage magnétiques dans les enroulements divisés. Pourtant, dans les systèmes photovoltaïques, les transformateurs à double split réduisent les coûts globaux en minimisant l'utilisation des câbles et les spécifications d'appareillage de commutation.
2. Fiabilité et maintenance
Double - Les transformateurs d'enroulement comportent des structures simples et des coûts de maintenance faibles, avec des dépenses d'entretien annuelles s'élevant à environ 0,5% - 1% de la valeur d'origine de l'équipement. En raison de leurs conceptions et structures de support complexes d'enroulement, les transformateurs d'enroulement divisés - entraînent des coûts de maintenance plus élevés, atteignant 1,5% -2% par an. Cependant, dans les systèmes PV, la capacité d'isolement des défauts des transformateurs à vide fendu minimise les temps d'arrêt, ce qui donne des avantages opérationnels globaux supérieurs.
3. Application - Adaptation spécifique
Systèmes de stockage d'énergie: hiérarchisez les transformateurs à enroulement dual - pour leurs avantages de conversion et de coûts bidirectionnels efficaces. Pour les projets de stockage centralisés à grande échelle -, le déploiement de plusieurs unités PCS en parallèle avec les transformateurs à enroulement dual - réduit encore les coûts tout en améliorant la fiabilité.
Systèmes photovoltaïques: sélectionnez les types de transformateurs basés sur l'échelle de l'usine et la topologie. Les transformateurs divisés dual - sont recommandés pour que les grandes usines centralisées atteignent une suppression courte du courant de circuit - et une intégration flexible de la grille. Les transformateurs à enroulement dual - peuvent également être utilisés dans de petites usines distribuées pour équilibrer le coût et l'efficacité.
V. Conclusion
La différence fondamentale entre les transformateurs enroulements doubles - et les transformateurs divisés doubles - découlent de leurs objectifs fonctionnels distincts: l'ancien se concentre sur "High - Conversion d'énergie de l'efficacité," le rendant adapté aux scénarios avec des voies fixes et une concentration sur l'efficacité de transmission (systèmes de stockage d'énergie); Ce dernier met l'accent sur "Multi - Alimentation de chemin et limitation du courant de défaut", ce qui le rend idéal pour les scénarios nécessitant une intégration d'énergie distribuée et une assurance de fiabilité (systèmes photovoltaïques). Dans la conception du système d'alimentation, une sélection complète basée sur des exigences d'application spécifiques - compte tenu de la conception structurelle, des caractéristiques d'impédance et de la fiabilité - est essentielle pour atteindre l'équilibre optimal entre les avantages économiques et les performances techniques.