SVG για Φόρτιση Ηλεκτρικών Οχημάτων και Εμπορικά Κτίρια: Γρήγορη Αντιδραστική Υποστήριξη

Σύνοψη. Μια στατική γεννήτρια μεταβλητής αντίδρασης για φόρτιση EV, εμπορικά κτίρια και αίθουσες δεδομένων λύνει ένα πρόβλημα που αναπτύσσεται ταχύτερα από ό,τι προβλέπουν οι περισσότερες ηλεκτρολογικές μελέτες: η μεταβλητή ζήτηση που κυμαίνεται μέσα σε δευτερόλεπτα ενώ η παροχή είναι ήδη κοντά στα όρια τάσης της. Οι θέσεις φόρτισης ενεργοποιούνται και απενεργοποιούνται, οι αντλίες θερμότητας και οι ψύκτρες ξεκινούν σε βήματα, οι ανελκυστήρες κάνουν κύκλους και τα φωτοβολταϊκά στην ταράτσα παράγουν ενέργεια κατά τη διάρκεια της ημέρας. Αυτός ο οδηγός εξηγεί γιατί οι διακριτές βαθμίδες πυκνωτών δεν ταιριάζουν καλά σε αυτό το προφίλ, πώς η γρήγορη μεταβλητή υποστήριξη μειώνει το τρεμόπαιγμα και τις διακυμάνσεις τάσης, πώς να υπολογίσετε την αντιστάθμιση για ένα κτίριο μικτής χρήσης ή έναν κόμβο φόρτισης και πώς να συντονίσετε τη συσκευή με τον υπάρχοντα εξοπλισμό διόρθωσης συντελεστή ισχύος χωρίς να δημιουργήσετε συντονισμό.

Πώς φαίνεται η μεταβλητή ζήτηση σε χώρους φόρτισης και εμπορικούς χώρους

Μια στατική γεννήτρια μεταβλητής αντίδρασης είναι ένας μετατροπέας που εισάγει ή απορροφά μεταβλητό ρεύμα συνεχώς, χωρίς διακριτές βαθμίδες και χωρίς εξάρτηση από το τετράγωνο της εφαρμοζόμενης τάσης. Σε ένα εμπορικό κτίριο ή έναν κόμβο φόρτισης, αυτή η συνεχής συμπεριφορά είναι το ζητούμενο: η μεταβλητή ζήτηση κινείται κάθε λίγα δευτερόλεπτα καθώς τα φορτία ξεκινούν και σταματούν, και η αντιστάθμιση πρέπει να κινείται μαζί της αλλιώς η τάση κινείται αντί αυτού.

Ένας κόμβος φόρτισης είναι το πιο σαφές παράδειγμα. Ένας ταχυφορτιστής DC καταναλώνει λίγο μεταβλητό ρεύμα όταν είναι αδρανής, στη συνέχεια ένα σημαντικό βήμα όταν συνδέεται ένα όχημα, και το μοτίβο επαναλαμβάνεται απρόβλεπτα σε διάφορες θέσεις. Η φόρτιση καλωδίου σε έναν μακρύ τροφοδότη προσθέτει προπορευτική μεταβλητή ισχύ που ποικίλλει ανάλογα με τον αριθμό των θέσεων σε λειτουργία. Το σύστημα ψύξης, ο φωτισμός και τα συστήματα πληρωμών συμβάλλουν με τα δικά τους στοιχεία. Το αποτέλεσμα είναι ένα μεταβλητό προφίλ που μοιάζει με μια σειρά από βήματα παρά με μια ομαλή καμπύλη.

Ένα εμπορικό κτίριο συμπεριφέρεται παρόμοια, αλλά με διαφορετικούς παράγοντες: οι συμπιεστές ψύκτρας και αντλιών θερμότητας ξεκινούν σε βήματα, οι ανελκυστήρες κάνουν κύκλους, ο εξοπλισμός κουζίνας ενεργοποιείται σε μπλοκ και τα φωτοβολταϊκά στην ταράτσα μπορεί να παράγουν μεταβλητή ισχύ κατά τη διάρκεια της ημέρας, ενώ δεν απορροφούν τίποτα τη νύχτα. Μια τράπεζα πυκνωτών που ελέγχεται από ένα ρελέ συντελεστή ισχύος θα κυνηγήσει σε αυτό το προφίλ, ενεργοποιούμενη και απενεργοποιούμενη και παράγοντας βήματα τάσης που παρατηρούν ευαίσθητος εξοπλισμός.

Μια αίθουσα δεδομένων προσθέτει έναν επιπλέον περιορισμό: η μεταβλητή ζήτηση είναι σχετικά σταθερή, αλλά η ανοχή στη διακύμανση της τάσης είναι πολύ χαμηλή, και οποιαδήποτε αλλαγή στην αντιστάθμιση δεν πρέπει να διαταράσχει το UPS ή το φορτίο IT. Η συνεχής αντιστάθμιση με καθορισμένη ράμπα είναι προτιμότερη από τη διακοπτόμενη μεταγωγή, γι' αυτό και έναςέξυπνος SVG για σταθεροποίηση ποιότητας ισχύος κέντρου δεδομένωνσυχνά καθορίζεται παράλληλα με φιλτράρισμα αρμονικών και όχι αντί αυτού.

Το κοινό νήμα είναι ότι η απαίτηση είναι δυναμική. Οποιαδήποτε τεχνολογία μπορεί να μεταχθεί μόνο σε μπλοκ είτε θα κυνηγήσει, είτε θα παραμείνει μόνιμα συνδεδεμένη και θα υπερ-αντισταθμίσει σε ελαφρύ φορτίο. Ένας μετατροπέας δεν έχει κανένα από τα δύο προβλήματα, γι' αυτό και η προδιαγραφή ονομάζει όλο και περισσότερο χρόνο απόκρισης αντί μόνο kVAr.

Πώς αξιολογείται η διακύμανση της τάσης.Οι εταιρείες κοινής ωφέλειας και τα πρότυπα την εκφράζουν με διαφορετικούς τρόπους: ως ποσοστιαία αλλαγή για ένα καθορισμένο βήμα φορτίου, ως δείκτη σοβαρότητας τρεμοπαίγματος, ή ως όριο σε γρήγορες αλλαγές τάσης ανά ώρα. Η μέθοδος αξιολόγησης καθορίζει τι πρέπει να επιτύχει η συσκευή. Ένας χώρος που πληροί ένα όριο ποσοστιαίας αλλαγής μπορεί ακόμα να αποτύχει σε έναν δείκτη τρεμοπαίγματος εάν το βήμα επαναλαμβάνεται συχνά, γι' αυτό και η απαίτηση πρέπει να αναφέρεται με τους ίδιους όρους με τη μέτρηση πριν ξεκινήσει ο υπολογισμός μεγέθους.

Γιατί η γρήγορη μεταβλητή υποστήριξη αποσβένει το κόστος της σε αυτούς τους χώρους

1. Το τρεμόπαιγμα και η διακύμανση της τάσης μειώνονται στην πηγή. Ένα βήμα φορτιστή ή η εκκίνηση ενός συμπιεστή παράγει μια αλλαγή τάσης ανάλογη με το βήμα μεταβλητού ρεύματος και την αντίσταση της πηγής. Η γρήγορη αντιστάθμιση εισάγει ρεύμα στην αντίθετη κατεύθυνση μέσα σε χιλιοστά του δευτερολέπτου, μειώνοντας σχεδόν εντελώς το ορατό αποτέλεσμα.

2. Οι συνθήκες σύνδεσης με την εταιρεία κοινής ωφέλειας πληρούνται χωρίς υπερμεγέθη καλώδια. Όπου μια συμφωνία σύνδεσης ορίζει έναν συντελεστή ισχύος ή ένα όριο διακύμανσης τάσης, η αντιστάθμιση είναι συχνά φθηνότερη από την ενίσχυση της παροχής. ΈναςSVG γρήγορης απόκρισης για σταθμούς φόρτισης EVαντιμετωπίζει την απαίτηση στο σημείο όπου μετράται.

3. Η διαθεσιμότητα φορτιστή βελτιώνεται. Ορισμένοι φορτιστές μειώνουν την απόδοσή τους ή αποσυνδέονται όταν η τάση εισόδου αποκλίνει. Η σταθεροποίηση της τάσης στην κεντρική πλακέτα του κόμβου μειώνει αυτά τα συμβάντα, τα οποία μεταφράζονται άμεσα σε παραδοθείσα ενέργεια και έσοδα ανά θέση.

4. Οι υπάρχουσες τράπεζες πυκνωτών σταματούν να κυνηγούν. Όπου έχει ήδη εγκατασταθεί μια τράπεζα, η προσθήκη συνεχούς αντιστάθμισης για το δυναμικό στοιχείο επιτρέπει στην τράπεζα να παραμένει στη βασική της βαθμίδα και να κάνει αυτό που κάνει καλά. Ο συνδυασμός είναι συνήθως φθηνότερος από την αντικατάσταση της τράπεζας.

5. Οι χρεώσεις ζήτησης μπορούν να μειωθούν. Ο κακός συντελεστής ισχύος διογκώνει την εμφανή ζήτηση σε τιμολόγια που χρεώνουν ανά kVA. Η συνεχής διόρθωση αφαιρεί αυτή τη διόγκωση χωρίς τα βήματα αλλαγής που εισάγει μια διαβαθμισμένη τράπεζα.

6. Ο χώρος χρησιμοποιείται αποδοτικά. Ένας συμπαγήςSVG 15 kvar επιτοίχιοςταιριάζει σε ένα ντουλάπι ανελκυστήρα εμπορικού κτιρίου όπου μια τράπεζα βασισμένη σε πηνίο δεν θα ταίριαζε, κάτι που έχει σημασία σε έργα ανακαίνισης όπου το ηλεκτρολογικό δωμάτιο είναι ήδη γεμάτο.

7. Η επέκταση είναι απλή. Οι κόμβοι και τα κτίρια μεγαλώνουν σε φάσεις. ΈναςSVG σε ράφι που καλύπτει 10 έως 150 kvarμπορεί να παραλληλιστεί καθώς προστίθενται θέσεις ή όροφοι, διατηρώντας την αντιστάθμιση ευθυγραμμισμένη με το πραγματικό φορτίο παρά με το προβλεπόμενο φορτίο.

Αλληλεπίδραση με ηλιακά και αποθήκευση. Οι εμπορικοί χώροι έχουν όλο και περισσότερα φωτοβολταϊκά στην ταράτσα, και ο μετατροπέας ρυθμίζει την τάση εντός της δικής του ικανότητας. Η προσθήκη ενός μετατροπέα χωρίς συντονισμό μπορεί να οδηγήσει σε δύο συσκευές που ρυθμίζουν την ίδια ποσότητα σε αντίθετες κατευθύνσεις. Καθορίστε ποια συσκευή διατηρεί το σημείο ρύθμισης της τάσης και ποια ακολουθεί έναν στόχο συντελεστή ισχύος, και επιβεβαιώστε τη συμπεριφορά κατά τη δύση του ηλίου όταν ο μετατροπέας σταματά και ο μετατροπέας πρέπει να αναλάβει ομαλά.

Πώς να υπολογίσετε το μέγεθος και να αναπτύξετε μεταβλητή υποστήριξη για έναν κόμβο ή κτίριο

Βήμα 1 – Καταγράψτε το μεταβλητό προφίλ με ανάλυση υπο-δευτερολέπτου. Η τυπική μέτρηση κάνει μέσο όρο για δεκαπέντε λεπτά και αποκρύπτει τα βήματα που προκαλούν τρεμόπαιγμα. Χρησιμοποιήστε έναν αναλυτή ποιότητας ισχύος για να καταγράψετε τις γρήγορες αλλαγές και σημειώστε το μεγαλύτερο μεμονωμένο βήμα και πόσο συχνά συμβαίνει.

Βήμα 2 – Προσδιορίστε την αντίσταση της παροχής. Η ονομαστική ισχύς και η αντίσταση του μετασχηματιστή καθορίζουν πόση αλλαγή τάσης παράγει ένα δεδομένο μεταβλητό βήμα. Μια αδύναμη παροχή χρειάζεται περισσότερη αντιστάθμιση για το ίδιο βήμα φορτίου, γι' αυτό και δύο πανομοιότυποι κόμβοι μπορεί να χρειάζονται διαφορετικές ονομαστικές τιμές.

Βήμα 3 – Υπολογίστε το μέγεθος με βάση το μεταβλητό βήμα, όχι τον μέσο όρο. Υπολογίστε το βήμα μεταβλητού ρεύματος του μεγαλύτερου μεμονωμένου συμβάντος και το συσσωρευμένο βήμα των ταυτόχρονων συμβάντων, στη συνέχεια επιλέξτε μια ονομαστική τιμή που το καλύπτει με περιθώριο. Η συνεχής απαίτηση είναι συνήθως μικρότερη από τη δυναμική.

Βήμα 4 – Αποφασίστε αν θα διατηρήσετε την υπάρχουσα διόρθωση. Εάν έχει εγκατασταθεί μια τράπεζα και είναι σε καλή κατάσταση, διατηρήστε την για τη βασική ζήτηση εάν είναι σωστά αποσυντονισμένη, και προσθέστε έναν μετατροπέα για το δυναμικό στοιχείο. Εάν η τράπεζα είναι αποσυντονισμένη και ο χώρος έχει αρμονικές, ελέγξτε την πριν προσθέσετε οτιδήποτε.

Βήμα 5 – Συντονιστείτε με τον ελεγκτή του χώρου. Τα συστήματα διαχείρισης φορτίου φορτιστών και τα συστήματα διαχείρισης κτιρίων αλλάζουν σκόπιμα το προφίλ φορτίου. Επιβεβαιώστε ότι ο μετατροπέας ακολουθεί τις προκύπτουσες διακυμάνσεις και ότι τα σημεία ρύθμισής του δεν συγκρούονται με καμία άλλη συσκευή ρύθμισης τάσης στον χώρο.

Βήμα 6 – Επαληθεύστε με ένα τεστ βήματος. Εφαρμόστε ένα ελεγχόμενο βήμα – μια εκκίνηση φορτιστή ή μια εκκίνηση ψύκτρας – και καταγράψτε την απόκριση τάσης πριν και μετά την αντιστάθμιση. Καταγράψτε τη μείωση της διακύμανσης τάσης και τον χρόνο σταθεροποίησης· αυτό το ίχνος είναι η απόδειξη που θα αποδεχτεί μια εταιρεία κοινής ωφέλειας ή ένας ιδιοκτήτης κτιρίου.

Μια πρακτική σημείωση για υβριδικά συγκροτήματα: όπου ένας χώρος έχει τόσο έναν κόμβο φόρτισης όσο και ένα κτίριο με τη δική του πλακέτα, η αντιστάθμιση κάθε πλακέτας ξεχωριστά είναι συνήθως καλύτερη από μία μεγάλη συσκευή στην είσοδο, επειδή το όφελος τάσης χρειάζεται τοπικά και αποφεύγεται έτσι το μεταβλητό ρεύμα μεταξύ των πλακετών. Ελέγξτε τησειρά SVG για επιλογές τοίχου, ράφι και ντουλαπιού, και επιβεβαιώστε με την εταιρεία κοινής ωφέλειας ποιο σημείο σύνδεσης χρησιμοποιεί η μέτρηση συμμόρφωσης – η αντιστάθμιση πρέπει να τοποθετηθεί ώστε να επηρεάζει άμεσα αυτή τη μέτρηση.

Συντήρηση και παρακολούθηση. Ένας μετατροπέας που εγκαθίσταται σε έναν κόμβο ή κτίριο θα συντηρείται από έναν εργολάβο εγκαταστάσεων που μπορεί να μην έχει δει ποτέ έναν. Εκθέστε την μεταβλητή έξοδο, τη θερμοκρασία της μονάδας και την κατάσταση σφάλματος στο σύστημα διαχείρισης κτιρίου, ρυθμίστε συναγερμούς για βλάβη ανεμιστήρα και υψηλή θερμοκρασία, και κρατήστε το αρχείο παραμέτρων με τα έγγραφα θέσης σε λειτουργία. Η διαφορά μεταξύ μιας συσκευής που διαρκεί και μιας που αποτυγχάνει νωρίς είναι συνήθως η ροή αέρα και η προσοχή, όχι η ποιότητα των εξαρτημάτων.

Τι θα ρωτήσει η εταιρεία κοινής ωφέλειας. Οι συμφωνίες σύνδεσης συνήθως ορίζουν το σημείο μέτρησης, το εύρος συντελεστή ισχύος ή τάσης, τις επιτρεπόμενες γρήγορες αλλαγές τάσης και, όλο και περισσότερο, την μεταβλητή ικανότητα σε μηδενικό φορτίο. Προετοιμάστε αυτή τη λίστα πριν από τον υπολογισμό μεγέθους, επειδή ένας μετατροπέας που ικανοποιεί τον συντελεστή ισχύος αλλά όχι τη γρήγορη αλλαγή τάσης θα αποτύχει ακόμα στην αξιολόγηση, και η διόρθωσή του αργότερα σημαίνει μια δεύτερη συσκευή ή ένα μεγαλύτερο πλαίσιο.

Σύγκριση κόστους που είναι πραγματικά δίκαιη. Συγκρίνετε τον μετατροπέα με την εναλλακτική λύση που θα επέλεγε διαφορετικά ο χώρος: έναν μεγαλύτερο μετασχηματιστή, ένα παχύτερο καλώδιο, μια αποσυντονισμένη τράπεζα ή την αποδοχή ποινής. Ένας μετατροπέας συχνά φαίνεται ακριβός σε σύγκριση με μια τράπεζα και φθηνός σε σύγκριση με μια αναβάθμιση μετασχηματιστή, και η σωστή σύγκριση εξαρτάται από το ποιον περιορισμό αντιμετωπίζει πραγματικά ο χώρος. Καθορίστε πρώτα αυτόν τον περιορισμό, στη συνέχεια συγκρίνετε.

Εποχιακή διακύμανση. Η ζήτηση φόρτισης και τα φορτία HVAC των κτιρίων ποικίλλουν ανάλογα με την εποχή, και μαζί τους και το μεταβλητό προφίλ. Ένας μετατροπέας υπολογισμένος με βάση ένα καλοκαιρινό μέγιστο θα λειτουργεί σε χαμηλή έξοδο το χειμώνα· ένας υπολογισμένος με βάση χειμερινά δεδομένα θα είναι κορεσμένος το καλοκαίρι. Χρησιμοποιήστε την υψηλότερη εποχή για τον υπολογισμό μεγέθους και αποδεχτείτε τη χαμηλότερη χρησιμοποίηση, ή χρησιμοποιήστε ένα αρθρωτό πλαίσιο που μπορεί να επεκταθεί πριν από το επόμενο μέγιστο.

Συχνές Ερωτήσεις

Γιατί να μην χρησιμοποιήσουμε απλώς μια τράπεζα πυκνωτών σε έναν κόμβο φόρτισης;

Επειδή το φορτίο αλλάζει συνεχώς βήματα. Μια τράπεζα μεταγωγεί σε βαθμίδες και κυνηγάει σε ένα κυμαινόμενο προφίλ, παράγοντας δικά της βήματα τάσης. Ένας μετατροπέας ακολουθεί το φορτίο συνεχώς, κάτι που απαιτούν τα όρια τρεμοπαίγματος.

Πόσο γρήγορη πρέπει να είναι η αντιστάθμιση;

Αρκετά γρήγορη για να αποκρίνεται εντός του διαστήματος που χρησιμοποιείται για την αξιολόγηση του τρεμοπαίγματος, συνήθως λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου. Ένας μετατροπέας ονομαστικής ταχείας απόκρισης καλύπτει τα βήματα φορτιστή και τις εκκινήσεις συμπιεστή· μια διαβαθμισμένη τράπεζα δεν μπορεί, ανεξάρτητα από τη συνολική της kVAr.

Μπορώ να χρησιμοποιήσω έναν SVG για πολλά κτίρια;

Τεχνικά ναι, εάν μοιράζονται ένα σημείο παροχής και η αντιστάθμιση μετράται σε αυτό το σημείο. Πρακτικά, οι κατανεμημένες μονάδες συνήθως παρέχουν καλύτερη τοπική υποστήριξη τάσης και αποφεύγουν την κυκλοφορία μεταβλητού ρεύματος μεταξύ των πλακετών.

Βοηθά η μεταβλητή αντιστάθμιση στην υποβάθμιση φορτιστή;

Μπορεί, διατηρώντας την τάση εισόδου εντός της ζώνης ανοχής του φορτιστή. Εάν βοηθά εξαρτάται από τη λογική υποβάθμισης του φορτιστή και την αιτία της απόκλισης τάσης, οπότε μετρήστε πριν και μετά για να επιβεβαιώσετε.

Τι συμβαίνει με την υπάρχουσα τράπεζα πυκνωτών μου;

Διατηρήστε την εάν είναι σε καλή κατάσταση και σωστά αποσυντονισμένη, και αφήστε την να αναλάβει τη βασική μεταβλητή ζήτηση. Προσθέστε έναν μετατροπέα για το δυναμικό στοιχείο. Εάν η τράπεζα είναι αποσυντονισμένη και ο χώρος έχει αρμονικές, ελέγξτε την πρώτα.

Πώς αποδεικνύω τη βελτίωση;

Καταγράψτε ένα τεστ βήματος πριν και μετά υπό τις ίδιες συνθήκες φορτίου, καταγράφοντας τη διακύμανση τάσης και τον χρόνο σταθεροποίησης. Οι εταιρείες κοινής ωφέλειας και οι ιδιοκτήτες κτιρίων αποδέχονται τις μετρημένες ιχνηλατήσεις πολύ πιο εύκολα από τους υπολογισμένους προβολείς.

Συμπέρασμα

Οι κόμβοι φόρτισης και τα σύγχρονα εμπορικά κτίρια παρουσιάζουν ένα μεταβλητό προφίλ που αποτελείται από βήματα, όχι μέσους όρους. Μια διαβαθμισμένη τράπεζα δεν μπορεί να το ακολουθήσει, και μια υπερμεγέθης τράπεζα υπερ-αντισταθμίζει σε ελαφρύ φορτίο. Ένας μετατροπέας παρέχει συνεχή μεταβλητό ρεύμα, μειώνει τη διακύμανση τάσης στην πηγή και μπορεί να παραλληλιστεί καθώς ο χώρος αναπτύσσεται. Υπολογίστε το μέγεθος με βάση το μεγαλύτερο μεταβλητό βήμα, συντονιστείτε με την υπάρχουσα διόρθωση και με τον ελεγκτή του χώρου, και αποδείξτε το αποτέλεσμα με ένα τεστ βήματος.

Σχεδιασμός μεταβλητής αντιστάθμισης για έναν κόμβο ή κτίριο;Στείλτε μας το πρόγραμμα φορτίου, τα δεδομένα του μετασχηματιστή και ένα αρχείο καταγραφής ποιότητας ισχύος, και θα υπολογίσουμε το μέγεθος του μετατροπέα, θα επιβεβαιώσουμε την αλληλεπίδραση με την υπάρχουσα διόρθωση και θα προτείνουμε μια διαδικασία επαλήθευσης. Ζητήστε αναθεώρηση μεγέθους.