在光伏發(fā)電系統(tǒng)中,升壓箱式變壓器(簡稱“箱變”)是連接光伏陣列與電網(wǎng)的核心設(shè)備,負(fù)責(zé)將光伏組件產(chǎn)生的低壓直流電(經(jīng)逆變后轉(zhuǎn)為交流電)升壓至電網(wǎng)要求的電壓等級(如10kV、35kV等)。而光伏雙分裂升壓箱變作為一種特殊設(shè)計(jì)的變壓器,憑借其獨(dú)特的分裂繞組結(jié)構(gòu)和靈活的運(yùn)行模式,正成為大型光伏電站降本增效的優(yōu)選方案。
一、什么是光伏雙分裂升壓箱變?
定義:
光伏雙分裂升壓箱變是一種專為光伏電站設(shè)計(jì)的箱式升壓變壓器,其內(nèi)部采用雙分裂繞組結(jié)構(gòu)(即一個(gè)高壓繞組對應(yīng)兩個(gè)獨(dú)立的低壓繞組),可同時(shí)連接兩路獨(dú)立的光伏逆變器組串,實(shí)現(xiàn)電能的分流升壓與智能控制。
核心結(jié)構(gòu)特點(diǎn):
雙分裂繞組設(shè)計(jì):
高壓側(cè):單個(gè)繞組(如35kV/66kV),直接連接電網(wǎng);
低壓側(cè):兩個(gè)獨(dú)立繞組(如0.8kV/1.2kV),分別接入不同光伏逆變器組串。
優(yōu)勢:兩路低壓輸入電氣隔離,避免環(huán)流干擾,提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。
集成化箱體:
將變壓器、高低壓開關(guān)柜、保護(hù)裝置、監(jiān)測系統(tǒng)等集成于防塵、防潮、防腐的箱體內(nèi);
防護(hù)等級通常達(dá)IP54,適應(yīng)戶外惡劣環(huán)境。
智能監(jiān)控系統(tǒng):
內(nèi)置溫度、電流、電壓傳感器,支持遠(yuǎn)程運(yùn)維與故障預(yù)警。
二、工作原理與應(yīng)用場景
1. 工作原理:
兩路光伏逆變器輸出的低壓交流電(如800V)分別接入箱變的兩個(gè)低壓繞組;
通過電磁感應(yīng)升壓至電網(wǎng)所需電壓(如35kV),再經(jīng)高壓側(cè)輸出至電網(wǎng);
兩路低壓繞組獨(dú)立運(yùn)行,互不影響,系統(tǒng)可根據(jù)光照強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)節(jié)功率分配。
2. 典型應(yīng)用場景:
大型地面光伏電站:適用于100MW以上項(xiàng)目,需多組逆變器并聯(lián)接入的場景;
復(fù)雜地形電站:山地、丘陵等區(qū)域,逆變器分散布置,雙分裂箱變可減少電纜損耗;
高可靠性要求場景:如農(nóng)光互補(bǔ)、漁光互補(bǔ)項(xiàng)目,需最大限度降低單點(diǎn)故障影響。
三、核心優(yōu)勢解析
降低環(huán)流損耗,提升發(fā)電效率:
傳統(tǒng)箱變多路逆變器并聯(lián)易產(chǎn)生環(huán)流,導(dǎo)致額外損耗(可達(dá)1%-3%);
雙分裂繞組隔離設(shè)計(jì),可將環(huán)流損耗降低至0.5%以下。
增強(qiáng)系統(tǒng)容錯(cuò)能力:
若一路逆變器組串故障,另一路仍可正常運(yùn)行,發(fā)電量損失減少50%;
支持“N-1”運(yùn)行模式,提升電站可用率。
節(jié)省投資與運(yùn)維成本:
相比配置兩臺(tái)獨(dú)立箱變,雙分裂方案節(jié)省設(shè)備成本約20%-30%;
減少電纜用量及土地占用,縮短建設(shè)周期。
靈活適配多種技術(shù)路線:
兼容集中式、組串式逆變器混合接入;
支持1500V高壓系統(tǒng),降低線損與初始投資。
四、選型與定制要點(diǎn)
容量匹配:
總?cè)萘?= 兩路低壓繞組容量之和(如2×2500kVA);
需根據(jù)光伏陣列最大輸出功率、并網(wǎng)電壓等級及冗余需求綜合設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵技術(shù)參數(shù):
電壓比:如0.8kV/35kV、1.2kV/66kV;
短路阻抗:推薦6%-8%,平衡系統(tǒng)穩(wěn)定性與故障電流限制;
效率:國標(biāo)要求≥98%,優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品可達(dá)98.5%以上。
環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì):
高海拔地區(qū):采用強(qiáng)制風(fēng)冷或液冷散熱,補(bǔ)償降容影響;
沿海鹽霧環(huán)境:箱體使用C4/C5防腐涂層,內(nèi)部元件鍍鎳處理;
風(fēng)沙地帶:配置防塵濾網(wǎng)與正壓通風(fēng)系統(tǒng)。
五、未來趨勢:智能化與一體化
隨著光伏電站數(shù)字化升級,雙分裂升壓箱變正向**“智慧箱變”**方向發(fā)展:
集成儲(chǔ)能接口:支持“光伏+儲(chǔ)能”一體化并網(wǎng),平滑功率波動(dòng);
AI能效優(yōu)化:通過負(fù)荷預(yù)測自動(dòng)調(diào)整繞組分配策略,最大化發(fā)電收益;
數(shù)字孿生運(yùn)維:實(shí)時(shí)映射設(shè)備狀態(tài),實(shí)現(xiàn)故障預(yù)判與壽命管理。