Dans les systèmes de production d'énergie photovoltaïque (PV) connectés au réseau, le transformateur élévateur est l'un des composants critiques. L'optimisation de la sélection des transformateurs pour réduire les pertes inhérentes et améliorer l'efficacité est essentielle pour améliorer les performances globales du système. Cet article analyse divers aspects pour guider la sélection appropriée des transformateurs d'augmentation dans les systèmes PV.
1. Sélection de la capacité du transformateur
Base: La capacité du transformateur requise peut être calculée en utilisant la formule:Puissance apparente = Puissance active/Facteur de puissance. Les exigences en matière de facteur de puissance varient selon les régions, mais le facteur de puissance est généralement de 0,85 pour la construction et les petites charges industrielles et de 0,9 pour les grandes charges industrielles. Par exemple, la taille de transformateur appropriée pour une charge de construction de 550 kW est calculée comme suit: 550 kW/0,85 = 647 kVA. Par conséquent, un transformateur de 630 kVA doit être sélectionné. La puissance de charge totale ne doit pas dépasser 80% de la capacité nominale du transformateur.
2. sélection de tension de transformateur
La tension d'enroulement primaire du transformateur doit être sélectionnée en fonction de la tension de ligne de la source d'alimentation, tandis que la tension d'enroulement secondaire doit correspondre aux exigences de l'équipement électrique. Pour la distribution d'énergie triphasée à quatre fils basse tension, il est important de choisir le niveau de tension approprié, que ce soit 10 kV, 35 kV ou 110 kV, en fonction des exigences du côté primaire.
3. sélection de phase de transformateur
Le nombre de phases pour le transformateur (monophasé ou triphasé) doit être choisi en fonction de la source d'alimentation et des exigences de charge.
4. sélection de groupe de connexion d'enroulement de transformateur
Les enroulements de transformateur triphasés peuvent être connectés en étoile (Y), en delta (D) ou en zigzag (Z). La configuration la plus couramment adoptée dans le monde entier pour les transformateurs de distribution est la connexion Dyn11. Les avantages de Dyn11 au-dessus de la connexion Yyn0 incluent:
1). Suppression harmonique:La connexion D atténue efficacement les effets néfastes des harmoniques d'ordre supérieur.
2). La circulation harmonique:Dans l'enroulement connecté en D, des troisièmes courants harmoniques circulent, créant une force magnétique d'équilibrage qui annule le troisième flux harmonique provenant de l'enroulement basse tension.
3). Confinement du courant harmonique:La force électromotrice du troisième harmonique (EMF) dans l'enroulement à haute tension circule dans la boucle connectée en D, l'empêchant d'être injectée dans le réseau public à haute tension.
4). Impédance de séquence zéro réduite:Les transformateurs Dyn11 ont une impédance de séquence zéro beaucoup plus faible que les transformateurs Yyn0, ce qui facilite la compensation des défauts de terre monophasés basse tension.
5). Manipulation actuelle neutre:Les transformateurs Dyn11 peuvent gérer des courants neutres dépassant 75% du courant de phase, ce qui les rend mieux adaptés aux charges déséquilibrées par rapport aux transformateurs Yyn0.
6). Continuité de perte de phase:Si une phase du côté haute tension perd son fusible, les deux phases restantes peuvent continuer à fonctionner avec un transformateur Dyn11, contrairement à une configuration Yyn0.
Ainsi, la sélection d'un transformateur Dyn11-connected est fortement recommandée.
5. perte de charge de transformateur, perte à vide, et tension d'impédance
Compte tenu des caractéristiques de la production d'énergie photovoltaïque, en particulier le fonctionnement de jour, le transformateur subira des pertes à vide chaque fois qu'il est connecté au système, quelle que soit la puissance de sortie. Minimiser les pertes de charge dans le transformateur est crucial; si le transformateur fonctionne la nuit, les pertes à vide doivent également être maintenues à un niveau bas.
Cette stratégie de sélection garantit que le transformateur fonctionne efficacement dans le système PV, réduisant les pertes globales du système et améliorant les performances de production d'électricité.