De ce aveți nevoie de un transformator pentru a obține electricitate din panourile solare în rețea?
Când lumina soarelui cade pe panourile solare de pe acoperiș, aceste cristale albastre transformă fotonii într -un flux de electroni la o eficiență de 18-20 la sută. Dar puțini oameni știu că aceste panouri fotovoltaice de la ieșirea de 240-600 volți DC, trebuie să sufere o „metamorfoză de putere” pentru a fi integrate în rețeaua de putere 380- volt. Butucul cheie al acestei metamorfoză a puterii este transformatorul aparent voluminos.
I. Metamorfoza drumului de putere
Sistemul fotovoltaic de generare a energiei electrice de energie de curent direct ca cristale de gheață solidificate, în timp ce rețeaua trebuie să fie o creștere a curentului de curent alternativ. Invertorul preia conducerea, tăind DC într-o undă sinusoidală de 50Hz printr-un circuit de comutare de înaltă frecvență. Dar această AC primară are un defect fatal: tensiunea sa de ieșire este de doar 380 volți, ceea ce este ca și cum ai încerca să bei o piscină cu paie și pur și simplu nu este suficient pentru a răspunde cererii de transmitere pe distanțe lungi.
Nivelul de tensiune determină cât de eficient poate fi transportată energia electrică. Conform legii lui Joule, pierderea liniei este proporțională cu pătratul curentului. Atunci când o putere de ieșire a centralei fotovoltaice de 100kW, 380 volți înseamnă 263 amperi de curent, și crește până la 10kV după ce curentul a scăzut la 10 amperi, pierderea liniei este doar 1/625 din original. Aceasta este valoarea fundamentală a existenței transformatorului.
II. Etapa magică a transformatorului
Miracolul inducției electromagnetice se realizează în interiorul transformatorului de pas. Când bobina primară este alimentată cu curent alternativ, un câmp magnetic alternativ formează o autostradă a liniilor magnetice de forță în miezul de fier. Bobinele secundare sunt înfășurate la un raport de 20: 1, ca și cum ar fi cizme încărcate cu arc la tensiune, evazând 380 volți la 7600 volți. Acest proces precis de stimulare face posibilă puterea fotovoltaică să obțină în sfârșit acces la rețeaua de înaltă tensiune.
Transformatoarele inteligente moderne au evoluat în „tunerele” sistemului de putere. Acestea sunt echipate cu tensiune la sarcină care reglementează schimbătorul de robinet, ceea ce poate simți fluctuația tensiunii grilei în timp real și regla automat raportul. Când tensiunea rețelei scade cu 1%, transformatorul poate fi finalizat în 20 de milisecunde de comutare a angrenajului, pentru a se asigura că tensiunea de ieșire este stabilă în ± 2% din intervalul standard național.
III. Comanda totală a Simfoniei Grila Power
În simfonia complexă a puterii, transformatorul acționează ca rolul dirijorului de orchestră. Nu numai că este să coordonați centrala de energie fotovoltaică și potrivirea tensiunii de rețea, ci și pentru a face față interferențelor armonice. Datele de testare arată că invertoarele PV nefiltrate pot produce o distorsiune armonică de 5%, în timp ce transformatoarele pot reduce conținutul armonic la mai puțin de 3% prin cuplarea electromagnetică și circuitele de filtrare.
Când zeci de mii de site -uri fotovoltaice distribuite sunt conectate la rețea în același timp, transformatorul acționează ca o cabină de taxare pe autostrada Power. Reglează distribuția curentă prin potrivirea impedanței pentru a evita supraîncărcarea locală a rețelei. Experimentele de simulare a rețelei de energie provincială arată că configurația rezonabilă a grupului de transformatoare poate face ca capacitatea de consum fotovoltaică să crească cu 23%, rata de lumină abandonată a scăzut la mai puțin de 5%.
Această forță de fier aparent voluminoasă este de fapt împingătorul invizibil al revoluției energetice curate. De la tabloul fotovoltaic de 20MW de pe Aeroportul Internațional Daxing din Beijing, până la centrala off-grid de pe platoul Qinghai-Tibet, transformatorul a păzit întotdeauna în tăcere ultimul kilometru de conversie fotovoltaică. Atunci când din ce în ce mai multă putere fotovoltaică este introdusă în rețeaua electrică prin transformatoare, asistăm la zorii unei noi ere - fiecare rază de lumină solară găsește o casă și fiecare grad de putere curată poate lumina viitorul.