बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणाली (बीईएसएस) के लिए ट्रांसफार्मर समाधान
100 मेगावाट / 200 मेगावाट प्रति घंटे की बैटरी ऊर्जा भंडारण परियोजना के लिए विद्युत बुनियादी ढांचे को निर्दिष्ट करते समय, एक आम गलत धारणा ट्रांसफार्मर रेटिंग को सीधे बैटरी क्षमता से जोड़ रही है।जबकि मेगावाट पीक आउटपुट को परिभाषित करता है और मेगावाट कुल ऊर्जा को ट्रैक करता है, कोई भी आंकड़ा यह निर्धारित नहीं करता है कि आपके स्टेप-अप ट्रांसफार्मर को वास्तव में क्या संभालने की आवश्यकता है।
ट्रांसफार्मर का आकार पूरी तरह से पावर कन्वर्शन सिस्टम (पीसीएस) आउटपुट, थर्मल ओवरलोड आवश्यकताओं और सहायक संयंत्र भारों से संचालित होता है।इसे सही करने के लिए मानक विद्युत इंजीनियरिंग गणनाओं के माध्यम से मध्यम वोल्टेज ग्रिड वास्तविकताओं के साथ बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स को मिलान करना आवश्यक है.
एक उपयोगिता-स्केल बीईएसएस विद्युत-रासायनिक ऊर्जा भंडारण को पावर इलेक्ट्रॉनिक्स और ग्रिड बुनियादी ढांचे के साथ एकीकृत करता है। भौतिक प्रक्रिया में अलग-अलग रूपांतरण चरण शामिल हैंः
- डीसी पीढ़ीःबैटरी रैक विद्युत ऊर्जा को डायरेक्ट करंट (DC) के रूप में स्टोर और डिस्चार्ज करते हैं।
- शक्ति रूपांतरणःपावर कन्वर्शन सिस्टम (पीसीएस) एक द्विदिश इन्वर्टर के रूप में कार्य करता है, जो डिस्चार्ज के दौरान डीसी को अल्टरनेटिंग करंट (एसी) में परिवर्तित करता है, और चार्जिंग चक्रों के दौरान एसी को डीसी में बदल देता है।
- वोल्टेज परिवर्तनःचूंकि पीसीएस से कम वोल्टेज का एसी आउटपुट (आमतौर पर 600 वी से 1,000 वी तक) सीधे वितरण या ट्रांसमिशन लाइनों में नहीं जुड़ सकता है,BESS ट्रांसफार्मर मध्यम वोल्टेज संग्रह ग्रिड (10 kV से 35 kV तक) से मेल खाने के लिए वोल्टेज बढ़ाता है.
बिजली का प्रवाह पूरी तरह से द्विदिशात्मक होता है। चार्जिंग के दौरान, बिजली ग्रिड से ट्रांसफार्मर के माध्यम से बैटरी स्टैक तक जाती है; डिस्चार्जिंग के दौरान, दिशा उलट जाती है।ट्रांसफार्मर को सिस्टम की विश्वसनीयता को खतरे में डाले बिना इन गतिशील थर्मल और विद्युत बदलावों को समायोजित करना चाहिए.
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बीईएसएस इलेक्ट्रिकल आर्किटेक्चर अलग-अलग ट्रांसफार्मर श्रेणियों पर निर्भर करता है कि उपकरण प्राथमिक शक्ति निर्यात या आंतरिक सुविधा भार को संभालता है या नहीं।
पीसीएस स्टेप-अप अनुप्रयोगों के लिए तरल से भरे हुए इकाइयां, जिनमें तीन-चरण पैड-माउंटेड ट्रांसफार्मर शामिल हैं, मानक विकल्प हैं।मॉड्यूलर या स्किड माउंटेड इन्वर्टर स्टेशनों के भीतर कंक्रीट पैड पर बाहर स्थापित, ये ट्रांसफार्मर प्राथमिक शक्ति रूपांतरण स्तर का प्रबंधन करते हैं।
- निम्न वोल्टेज पक्षःसीधी-सीधी PCS आउटपुट टर्मिनलों के साथ इंटरफेस करता है।
- उच्च वोल्टेज पक्षःमध्यम वोल्टेज संयंत्र संग्रह नेटवर्क में संबंध।
- विन्यासःविभिन्न क्षमताओं, वोल्टेज वर्गों और घुमावदार व्यवस्थाओं में उपलब्ध, अक्सर लेआउट मांगों के अनुरूप रेडियल-फीड या लूप-फीड स्विचिंग कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करते हैं।
सूखे प्रकार के ट्रांसफार्मर प्राथमिक ऊर्जा निर्यात के बजाय संयंत्र के संतुलन (बीओपी) और आंतरिक सुविधा की जरूरतों को पूरा करते हैं।सहायक भारों के लिए समर्पित निम्न वोल्टेज वितरण की आवश्यकता होती है:
- हीटिंग, वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग (एचवीएसी) सिस्टम।
- बैटरी रैक के लिए तरल शीतलन या सक्रिय ताप प्रबंधन लूप।
- पर्यवेक्षी नियंत्रण और डेटा अधिग्रहण (SCADA), अग्निशमन और निगरानी पैनल।
- आंतरिक सुरक्षा प्रकाश व्यवस्था और नियंत्रण बिजली की आपूर्ति।
सहायक ट्रांसफार्मर इन स्थानीय सहायक भारों से मेल खाते हैं, मध्यम वोल्टेज या उप-वितरण वोल्टेज को मानक निम्न वोल्टेज स्तरों (480 वी या 208 वी) तक कम करते हैं।
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एक बीईएसएस ट्रांसफार्मर को निर्दिष्ट करने के लिए ऊर्जा भंडारण कार्य चक्रों के लिए अद्वितीय कई परस्पर जुड़े विद्युत मापदंडों का मूल्यांकन करना आवश्यक है। इन कारकों को अनदेखा करने से गंभीर परिचालन जोखिम पैदा हो सकते हैं,समय से पहले थर्मल एजिंग और स्थानीयकृत ओवरहीटिंग से लेकर फील्ड उपकरण की विफलताओं तक.
| मूल्यांकन कारक | प्राथमिक इंजीनियरिंग विचार | महत्वपूर्ण इंजीनियरिंग दर्द बिंदु और जोखिम यदि गलत गणना की जाती है |
|---|---|---|
| 1क्षमता और पीसीएस आउटपुट | पीसीएस नामित स्पष्ट शक्ति (kVA/MVA) और प्रतिक्रियाशील शक्ति क्षमता। | क्षमता असंगतता (अंडरसाइजिंग या ओवरसाइजिंग):केवल बैटरी एमडब्ल्यूएच पर आधारित ट्रांसफार्मर का चयन, पीसीएस गतिशील आउटपुट को ध्यान में रखे बिना, पीक चार्जिंग या डिस्चार्जिंग स्थितियों के दौरान थर्मल ओवरलोड का कारण बन सकता है।एक ओवरसाइज यूनिट अनावश्यक उपकरण निवेश को बढ़ा सकती है और इसके परिणामस्वरूप अधिक नो-लोड नुकसान हो सकता है. |
| 2वोल्टेज अनुपात | इनवर्टर एसी आउटपुट वोल्टेज बनाम साइट मध्यम वोल्टेज संग्रह नेटवर्क। | वोल्टेज असंगतता और अपर्याप्त नल सीमाःगलत वोल्टेज मिलान के कारण पीसीएस एसी साइड वोल्टेज अपनी अनुमत ऑपरेटिंग रेंज से बाहर गिर सकता है, इन्वर्टर के विनियमन मार्जिन और उपलब्ध आउटपुट क्षमता को कम कर सकता है,और अक्सर वोल्टेज से संबंधित अलार्म या गलती ट्रिप को ट्रिगर करें. |
| 3. हार्मोनिक्स और हानि | पावर इलेक्ट्रॉनिक उपकरण में गैर-रैखिक स्विचिंग प्रक्रियाएं हार्मोनिक धाराओं का उत्पादन करती हैं। | अनियंत्रित घुमावदार हॉट स्पॉट और भटकने वाले नुकसानःपीसीएस द्वारा उत्पन्न हार्मोनिक धाराएं संरचनात्मक भागों में अतिरिक्त घुमावदार नुकसान और भटकने वाले नुकसान को बढ़ाती हैं, जिससे स्थानीयकृत हॉट स्पॉट और उच्च तापमान वृद्धि होती है।गैर-उपयोगी भार के तहत ट्रांसफार्मर की क्षमता का मूल्यांकन करने में विफलता इन्सुलेशन उम्र बढ़ने और ट्रांसफार्मर सेवा जीवन को छोटा कर सकती हैIEEE C57.110 को मूल्यांकन के लिए संदर्भ के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, जहां आवश्यक हो, क्षमता मूल्यांकन पर विचार किया जा सकता है। |
| 4प्रतिबाधा और वेक्टर समूह | शॉर्ट सर्किट प्रतिबाधा (Z%) और चरण परिवर्तन (जैसे, Dyn11) । | अत्यधिक दोष वर्तमान और ग्रिड-कनेक्शन समस्याएंःअनुचित प्रतिबाधा चयन शॉर्ट सर्किट धारा के स्तर और सुरक्षा समन्वय को प्रभावित करता है।यह अपने डिजाइन रेटिंग से परे दोष धाराओं के लिए स्विचगियर को उजागर कर सकता है या सुरक्षा रिले को गलत तरीके से ट्रिट कर सकता हैसमानांतर ट्रांसफार्मर या एकाधिक इन्वर्टर ब्लॉक वाली प्रणालियों में, असंगत वेक्टर समूह, चरण संबंध,या ग्राउंडिंग व्यवस्थाएं भी परिसंचारी धाराओं या शून्य अनुक्रम सुरक्षा समन्वय समस्याओं का कारण हो सकता है. |
इन मापदंडों को पीसीएस आपूर्तिकर्ता डेटा, परियोजना-नेट कनेक्शन की स्थिति और वास्तविक संचालन प्रोफ़ाइल के साथ जांचना चाहिए। परिणाम ट्रांसफार्मर क्षमता, वोल्टेज अनुपात,प्रतिबाधा, और घुमावदार कनेक्शन विन्यास।
विन्ली आधुनिक बीईएसएस आर्किटेक्चर की कठोर मांगों को पूरा करने के लिए डिज़ाइन किए गए इंजीनियर ट्रांसफार्मर कॉन्फ़िगरेशन प्रदान करता है।
आउटडोर पीसीएस एकीकरण और मध्यम वोल्टेज स्टेप-अप अनुप्रयोगों के लिए निर्मितः
- तांबे या एल्यूमीनियम घुमाव विकल्पों के साथ उपलब्ध है।
- रेडियल फ़ीड या लूप फ़ीड वितरण योजनाओं के लिए विन्यस्त।
- विशिष्ट विनिर्माण दायरे के भीतर लागू UL/cUL मानकों के अनुरूप प्रमाणित मॉडल।
- प्रदर्शन रेंजः
- यू.एस. यू.एल. प्रमाणित मॉडल:क्षमता 455,000 केवीए, 2636 केवी से उच्च वोल्टेज और 0.11.5 केवी से निम्न वोल्टेज तक फैली हुई है।
- कनाडाई प्रमाणित मॉडल:क्षमता 75~3,000 केवीए, 26~36 केवी से उच्च वोल्टेज और 0.1~1.5 केवी से निम्न वोल्टेज तक फैली हुई है।
विन्ली इलेक्ट्रिक बीईएसएस सहायक विद्युत वितरण के लिए अनुकूलित बहुमुखी तीन-चरण सूखे प्रकार के ट्रांसफार्मर समाधान प्रदान करता है, जो मध्यम-वोल्टेज और निम्न-वोल्टेज दोनों अनुप्रयोगों को कवर करता है।
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मध्यम वोल्टेज वीपीआई इकाइयां:25 एमवीए और 34.5 केवी तक, कक्षा एच/आर इन्सुलेशन, एएन/एएफ शीतलन मोड और यूएल-मान्यता प्राप्त 220°सी इन्सुलेशन सिस्टम के साथ।
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निम्न वोल्टेज सूखी प्रकार की इकाइयां:0.5 से 1500 केवीए तक फैलता है, 110 वैक से 600 वैक तक वोल्टेज रेटिंग के साथ, लचीले तांबे या एल्यूमीनियम घुमावदार कॉन्फ़िगरेशन में उपलब्ध है।
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प्रमाणित विश्वसनीयता:सख्त उत्तर अमेरिकी परियोजना अनुपालन का समर्थन करने के लिए यूएल-प्रमाणित निम्न वोल्टेज मॉडल और यूएल-मान्यता प्राप्त इन्सुलेशन सिस्टम से लैस।
अपनी भंडारण परियोजना के लिए त्वरित मूल्यांकन और सटीक तकनीकी आकार सुनिश्चित करने के लिए, कृपया विनली से उद्धरण का अनुरोध करते समय निम्नलिखित मापदंड तैयार करें:
- पीसीएस नामित आउटपुट शक्ति (किलोवाट या किलोग्राम)
- पीसीएस एसी आउटपुट वोल्टेज
- आवश्यक मध्यम वोल्टेज ग्रिड साइड कनेक्शन वोल्टेज
- ट्रांसफार्मर की नाममात्र क्षमता (kVA/MVA)
- ऑपरेटिंग पावर फैक्टर और प्रतिक्रियाशील शक्ति आवश्यकताएं
- पीसीएस इकाइयों या इन्वर्टर स्किडों की कुल संख्या प्रति ट्रांसफार्मर ब्लॉक
- हार्मोनिक स्पेक्ट्रम या कुल हार्मोनिक विरूपण (THD) डेटा, यदि उपलब्ध हो
- स्थापना वातावरण (इनडोर ई-हाउस, आउटडोर पैड-माउंटेड, या तटीय/कठिन परिस्थितियां)
- लागू क्षेत्रीय मानक और प्रमाणन आवश्यकताएं (जैसे, UL, IEEE, CSA)
सही ट्रांसफार्मर का चयन यह सुनिश्चित करता है कि बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणाली कुशलतापूर्वक, सुरक्षित रूप से काम करे और लागू ग्रिड इंटरकनेक्शन आवश्यकताओं को पूरा करे। ट्रांसफार्मर क्षमता को संरेखित करके,प्रतिबाधा, और पीसीएस आउटपुट और सहायक शक्ति मांगों के साथ इन्सुलेशन वर्ग, परियोजना डेवलपर्स परिचालन जोखिमों को कम कर सकते हैं और जीवन चक्र प्रदर्शन को अनुकूलित कर सकते हैं।
अपनी आगामी ऊर्जा भंडारण परियोजना आवश्यकताओं पर चर्चा करने के लिए या एक कस्टम ट्रांसफार्मर विनिर्देश समीक्षा का अनुरोध करने के लिए, Winley इंजीनियरिंग टीम से संपर्क करें।