Cơ cấu phát điện của Angola đang đa dạng hóa nhanh hơn tốc độ củng cố của lưới điện. Điện mặt trời quy mô tiện ích, lưu trữ bằng pin và lưới mini hybrid đang được triển khai trên khắp cả nước — từ công viên quang điện hybrid Luau ở Moxico Leste, với 32 MWp điện mặt trời và 89 MWh lưu trữ bằng pin trong cấu hình hoàn toàn ngoài lưới, đến các chương trình điện khí hóa nông thôn bao gồm 84 máy biến áp phân phối 30/0,4 kV trên các lưới điện trung và hạ áp của Cazombo. Đây không phải là các dự án kết nối lưới thông thường với một lưới điện thượng nguồn cứng. Chúng là các hệ thống do bộ nghịch lưu chi phối, lưới điện yếu hoặc hệ thống cô lập, và các máy biến áp tại giao diện của chúng đang được yêu cầu thực hiện những điều mà máy biến áp phân phối tiêu chuẩn chưa từng được thiết kế để làm.

Thực tế về sóng hài và dòng xung kích của các dự án dựa trên bộ nghịch lưu

Một nhà máy điện mặt trời kèm lưu trữ không phải là một máy phát đồng bộ đặt sau máy biến áp. Đó là một cụm các bộ biến đổi điện tử công suất chuyển mạch ở tần số kHz, được kết nối qua một máy biến áp mà trở kháng rò và thiết kế từ tính của nó nay nằm giữa các vòng điều khiển của bộ nghịch lưu và lưới điện. Hai kiểu hư hỏng lặp lại ở các dự án mà máy biến áp được quy định như một suy nghĩ bổ sung sau cùng:

• Gia nhiệt và tiếng ồn do sóng hài. Đầu ra của bộ nghịch lưu chứa các sóng hài chuyển mạch chảy qua cuộn dây và lõi máy biến áp. Các máy biến áp phân phối tiêu chuẩn được chọn chỉ dựa trên dữ liệu tổn thất ở 50 Hz có thể gặp nhiệt độ điểm nóng cuộn dây tăng cao và tiếng ồn bất thường dưới tải giàu sóng hài. Dự án lưu trữ năng lượng Dadi của Angola với việc cải tạo chất lượng điện năng 35 kV — nhằm xử lý méo sóng hài tại một nhà máy lưu trữ hiện hữu — là một minh họa trực tiếp: máy biến áp và thiết bị liên quan đã trở thành điểm nghẽn, chứ không phải pin.

• Dòng xung kích và tương tác với lưới yếu. Trong hệ thống tạo lưới hoặc hệ thống cô lập, dòng xung kích từ hóa của máy biến áp được lấy từ các bộ nghịch lưu có khả năng quá dòng bị giới hạn chặt chẽ — thường 1,5 per-unit hoặc thấp hơn đối với các bộ biến đổi tạo lưới. Một máy biến áp có đỉnh xung kích cao so với dòng định mức có thể làm bộ nghịch lưu cắt (trip) khi cấp điện hoặc buộc phải quá cỡ bộ biến đổi. Chuyển mạch có kiểm soát, các lựa chọn thiết kế lõi và quản lý từ thông dư trở thành các vấn đề của đặc tính kỹ thuật, không phải là những suy nghĩ bổ sung sau cùng khi chạy thử nghiệm thu.-21

Những gì thay đổi trong đặc tính kỹ thuật

Đối với các ứng dụng do bộ nghịch lưu chi phối và lưới điện yếu tại Angola, ba điều chỉnh đặc tính kỹ thuật là có thể biện luận được về mặt kỹ thuật:

• Giảm định mức do sóng hài hoặc thiết kế K-factor/K-rated. Khi tải là phi tuyến — và trên các máy biến áp phụ trợ và máy biến áp tự dùng của nhà máy điện mặt trời hoặc lưu trữ, điều đó gần như luôn đúng — thiết kế nhiệt của máy biến áp phải tính đến các thành phần tổn thất sóng hài. Một thiết bị được chọn thuần túy theo kVA trên nhãn máy mà không có hệ số tổn thất sóng hài là mắt xích nhiệt yếu nhất trong hệ thống phụ trợ.

• Quản lý dòng xung kích. Đối với các ứng dụng tạo lưới và cô lập, đặc tính kỹ thuật của máy biến áp nên bao gồm đỉnh xung kích tối đa và thời gian được nêu rõ, và thiết kế phải được xem xét đối chiếu với đường bao quá dòng thời gian ngắn của bộ nghịch lưu. Đây là vấn đề giao diện chung giữa máy biến áp và bộ nghịch lưu, không phải yêu cầu đơn phương đối với máy biến áp.

• Phối hợp chịu đựng (ride-through) điện áp và tần số. Các bộ nghịch lưu tạo lưới được thiết kế cho dải tần số rộng hơn — thường 45–55 Hz so với 47,5–51,5 Hz đối với các thiết bị bám lưới — vì vận hành cô lập đòi hỏi tính linh hoạt về tần số. Máy biến áp phải được quy định cho cùng dải tần số tại vị trí nó nằm ở phía tạo lưới của giao diện, bao gồm hiệu suất làm mát và tổn thất ở tần số ngoài định mức.-21

Sự tham gia của Hualai Power trong các dự án năng lượng tái tạo và hybrid tại Angola

Jiangsu Hualai Electric Technology Co., Ltd. đã tham gia vào danh mục dự án năng lượng tái tạo và hybrid của Angola ở cấp giao diện máy biến áp, bao gồm đánh giá đặc tính kỹ thuật cho các máy biến áp tự dùng và tăng áp liền kề bộ nghịch lưu trong các cấu hình điện mặt trời kèm lưu trữ. Chương trình Angola của công ty tích hợp đánh giá tổn thất sóng hài và xem xét dòng xung kích như một phần của đề xuất kỹ thuật cho các dự án năng lượng tái tạo, thay vì cung cấp một thiết bị theo catalog vào giao diện bộ nghịch lưu và để vấn đề tích hợp hệ thống cho nhà thầu EPC.

Đối với phân khúc điện khí hóa nông thôn và lưới mini, Hualai Power cung cấp các máy biến áp phân phối 30/0,4 kV được cấu hình cho các đặc tuyến điện áp và tải điển hình của lưới điện cấp xã của Angola, với tài liệu phù hợp với các yêu cầu mua sắm của các chương trình điện khí hóa được tài trợ quốc tế.

“Máy biến áp tại một nhà máy điện mặt trời hoặc lưu trữ không phải là một khối thụ động — nó nằm bên trong vòng điều khiển,” đại diện liên lạc kỹ thuật năng lượng tái tạo của công ty nhận xét. “Nếu đặc tính kỹ thuật bỏ qua điều đó, đội chạy thử nghiệm thu sẽ phát hiện ra vào thời điểm tồi tệ nhất có thể.”

Các nhà phát triển dự án, nhà thầu EPC và đơn vị tích hợp hệ thống hybrid đang làm việc trong danh mục dự án điện mặt trời, lưu trữ và lưới mini của Angola được mời liên hệ với Hualai Power để đánh giá đặc tính kỹ thuật giao diện máy biến áp và báo giá.

Liên hệ:
Jiangsu Hualai Electric Technology Co., Ltd.
🌐 https://www.hualaipower.com/
📧 hualaipower@gmail.com
📱 WhatsApp: +86 18852130008 / +86 18914882008