배터리 에너지 저장 시스템(BESS)용 변압기 솔루션
100MW / 200MWh 배터리 에너지 저장 프로젝트의 전기 인프라를 지정 할 때 일반적인 오해는 변압기 등급을 배터리 용량과 직접 연결하는 것입니다.MW는 최고출력을 정의하고 MWh는 전체 에너지를 추적합니다.이 두 숫자는 모두 스텝-업 트랜스포머가 실제로 처리해야 하는 것을 결정하지 않습니다.
트랜스포머 사이징은 전력 변환 시스템 (PCS) 출력, 열 과부하 요구 사항 및 보조 설비 부하에 의해 완전히 구동됩니다.정답을 얻으려면 전기 공학 계산을 통해 전력 전자기기를 중전압 네트워크 현실과 일치시켜야 합니다..
유틸리티 규모의 BESS는 전기 화학 에너지 저장 장치와 전력 전자 장치 및 네트워크 인프라를 통합합니다. 물리적 프로세스는 다른 변환 단계를 포함합니다.
- DC 발전:배터리 래크는 전기 에너지를 직류 (DC) 형태로 저장하고 방출합니다.
- 전력 변환:전력 변환 시스템 (PCS) 은 양방향 인버터로서 충전 도중 DC를 교류 (AC) 로, 충전 도중 AC를 DC로 변환합니다.
- 전압 변환:PCS에서 나오는 낮은 전압 AC 출력 (일반적으로 600V에서 1,000V까지) 은 유통 또는 전송 라인에 직접 연결될 수 없기 때문에BESS 트랜스포머가 중전압 수집 네트워크 (10 kV ~ 35 kV) 에 맞추기 위해 전압을 증가시킵니다..
전력 흐름은 완전히 양방향입니다. 충전 중에 전력은 전력망에서 트랜스포머를 통해 배터리 스택으로 이동합니다. 충전 중에 방향이 역전됩니다.변압기는 시스템 신뢰성을 손상시키지 않고 이러한 동적 열 및 전기 전환을 수용해야합니다.
BESS 전기 아키텍처는 장비가 원자력 수출 또는 내부 시설 부하를 처리하는지 여부에 따라 다른 트랜스포머 범주에 의존합니다.
3단계 패드 장착 트랜스포머를 포함한 액체로 채워진 단위들은 PCS 스테프업 애플리케이션에 표준 선택입니다.모듈형 또는 스키드 설치된 인버터 스테이션의 콘크리트 패드에 외부에 설치된, 이 트랜스포머는 1차 전력 변환 계층을 관리합니다.
- 저전압 쪽:PCS 출력 터미널과 직접 연결, 버스바 또는 중용 케이블을 통해
- 고전압 쪽:중전압 발전소 수집 네트워크에 연결.
- 구성:다양한 용량, 전압 클래스 및 윙링 배열에서 사용할 수 있으며, 종종 레이아웃 요구에 맞게 방사선 공급 또는 루프 공급 스위칭 구성을 사용합니다.
드라이 타입 트랜스포머는 원자력 수출보다는 플랜트 균형 (BOP) 및 내부 시설 필요를 충족시킵니다.보조 부하에 전용 저전압 배포가 필요합니다.:
- 난방, 환기 및 에어컨 (HVAC) 시스템.
- 액체 냉각 또는 배터리 래크의 활성 열 관리 루프
- 감독 제어 및 데이터 획득 (SCADA), 화재 진압 및 모니터링 패널
- 내부 보안 조명 및 제어 전원 공급 장치
보조 트랜스포머는 이러한 지역 보조 부하에 대응하여 중전압 또는 하위 분배 전압을 표준 저전압 수준 (480 V 또는 208 V) 으로 낮추고 있습니다.
BESS 트랜스포머를 지정하려면 에너지 저장 작업 주기에 고유한 여러 상호 연결 된 전기 매개 변수를 평가해야합니다. 이러한 요소를 간과하면 심각한 운영 위험이 발생할 수 있습니다.조기 열 노화와 지역적 과열에서 현장 장비 고장까지.
| 평가 요인 | 주요 엔지니어링 고려 사항 | 중요한 엔지니어링 문제점 및 잘못된 계산에 따른 위험 |
|---|---|---|
| 1용량 및 PCS 출력 | PCS 등급 가시 전력 (kVA/MVA) 및 반응 전력 | 용량 불일치 (대량 과소화 또는 과대화):배터리 MWh에만 기반한 트랜스포머를 PCS 동적 출력을 고려하지 않고 선택하면 최고 충전 또는 배하 조건에서 열 과부하가 발생할 수 있습니다.너무 큰 단위는 불필요한 장비 투자를 증가시킬 수 있으며 무부하 손실을 더 높일 수 있습니다.. |
| 2전압 비율 | 인버터 AC 출력 전압 대 현장 중압 수집 네트워크 | 전압 불일치와 부족 한 탭 범위:부적절한 전압 일치로 인해 PCS AC 측면 전압이 허용되는 작동 범위 밖으로 떨어질 수 있으며 인버터의 조절 마진과 사용 가능한 출력 능력을 줄일 수 있습니다.그리고 빈번한 전압 관련 경보 또는 고장 트립을 유발합니다.. |
| 3. 하모닉 & 손실 | 전력 전자 장비의 비선형 스위치 프로세스는 하모닉 전류를 생성합니다. | 통제되지 않은 윙링 핫 포인트 및 방치 손실:PCS에 의해 생성되는 하모닉 전류는 구조 부품의 추가 윙 손실과 방황 손실을 증가시켜 지역화염 지점과 더 높은 온도 상승으로 이어집니다.변압기 가용성 을 평가 하지 않는 경우 고립 고장 가속화 되고 변압기 사용 수명 이 단축 될 수 있다IEEE C57.110은 평가를 위한 기준으로 사용될 수 있으며, 필요한 경우 용량 평가도 고려됩니다. |
| 4임페던스 & 벡터 그룹 | 단회로 임피던스 (Z%) 및 단계 전환 (예를 들어, Dyn11) | 과도한 고장 전류 및 네트워크 연결 문제:부적절한 임피던스 선택은 단회로 전류 수준과 보호 조정에 영향을줍니다.그것은 설계 등급을 넘어 결함 전류에 스위치 장비를 노출하거나 보호 릴레가 잘못 작동 할 수 있습니다평행 트랜스포머 또는 여러 인버터 블록을 가진 시스템에서, 부합되지 않은 벡터 그룹, 단계 관계,또는 지식 장치 또한 순환 전류 또는 제로 시퀀스 보호 조정 문제를 일으킬 수 있습니다.. |
이 매개 변수는 PCS 공급자 데이터, 프로젝트 네트워크 연결 조건 및 실제 운영 프로파일과 비교하여 확인해야합니다. 결과는 변압기 용량, 전압 비율,임피던스, 와일링 연결 구성.
윈리는 현대 BESS 아키텍처의 엄격한 요구 사항을 충족하도록 설계된 엔지니어링 트랜스포머 구성을 제공합니다.
야외 PCS 통합 및 중전압 스테프업 애플리케이션을 위해 제작된:
- 구리 또는 알루미늄 롤링 옵션으로 제공됩니다.
- 방사선 공급 또는 루프 공급 분배 시스템으로 구성되어 있습니다.
- 특정 제조 범위 내에서 적용 가능한 UL/cUL 표준에 따라 인증된 모델.
- 성능 범위:
- 미국 UL 인증 모델:용량은 45~5,000kVA, 26~36kV의 고전압 등급, 0.1~1.5kV의 저전압 등급이다.
- 캐나다 인증 모델:용량은 75~3,000kVA, 26~36kV의 고전압 등급, 0.1~1.5kV의 저전압 등급이다.
윈리 일렉트릭은 BESS 보조 전력 유통에 맞춘 다재다능한 3단계 건조형 트랜스포머 솔루션을 제공하며 중전압 및 저전압 애플리케이션을 모두 포함합니다.
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중전압 VPI 단위:최대 25 MVA와 34.5 kV까지, H/R 클래스 단열, AN/AF 냉각 모드 및 UL-인식 된 220 °C 단열 시스템을 갖추고 있습니다.
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저전압 건조형 단위:0.5~1,500kVA로 나뉘어 110Vac에서 600Vac까지의 전압 등급으로 유연한 구리 또는 알루미늄 윙 구성으로 제공됩니다.
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인증된 신뢰성:UL 인증을 받은 저전압 모델과 UL 인증을 받은 단열 시스템으로 장착되어 엄격한 북미 프로젝트 준수를 지원합니다.
신속한 평가와 정확한 기술 크기를 보장하기 위해 저장 프로젝트에 대해 Winley에서 요금을 요청 할 때 다음 매개 변수를 준비하십시오.
- PCS 등급 출력 (kW 또는 kVA)
- PCS AC 출력 전압
- 요구되는 중압 전력 변 연결 전압
- 변압기 등급 용량 (kVA/MVA)
- 작동 전력 요인 및 반응 전력 요구 사항
- 변압기 블록 당 PCS 단위 또는 인버터 스키드 총 수
- 하모닉 스펙트럼 또는 전체 하모닉 왜곡 (THD) 데이터, 사용 가능 경우
- 설치 환경 (실내 전자 하우스, 야외 패드 장착, 또는 해안 / 혹독한 조건)
- 적용 가능한 지역 표준 및 인증 요구 사항 (예: UL, IEEE, CSA)
올바른 트랜스포머를 선택하는 것은 배터리 에너지 저장 시스템이 효율적이고 안전하게 작동하고 적용 가능한 네트워크 상호 연결 요구 사항을 충족시키는 것을 보장합니다. 트랜스포머 용량을 조정함으로써,임피던스, PCS 출력 및 보조 전력 수요와 함께 단열 클래스, 프로젝트 개발자는 운영 위험을 줄이고 라이프 사이클 성능을 최적화 할 수 있습니다.
향후 에너지 저장 프로젝트 요구 사항을 논의하거나 사용자 정의 트랜스포머 사양 검토를 요청하려면 Winley 엔지니어링 팀과 연락하십시오.
