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Transformatoren sind kritische Komponenten in Stromverteilungsnetzen und verantwortlich für die Anpassung der Spannungspegel, um einen effizienten Stromtransport zu gewährleisten. Mit wachsender Nachfrage nach Elektrizität stehen Transformatoren jedoch häufig vor der Herausforderung, nahe oder über ihrer Nennkapazität zu arbeiten. Dies kann zu Überhitzung, verminderter Effizienz und einer verkürzten Lebensdauer führen. Traditionelle Lösungen wie die Installation neuer Transformatoren sind kostspielig und zeitaufwändig. Daher ist die Erweiterung der dynamischen Kapazität bestehender Transformatoren unerlässlich, um die steigende Nachfrage zu erfüllen, ohne die Zuverlässigkeit oder Langlebigkeit der Geräte zu beeinträchtigen.
Unter einer Strategie zur dynamischen Kapazitätserweiterung lädt das Batteriespeichersystem (BESS) auf, wenn der Transformator während niedriger Lastbedingungen überschüssige Kapazität hat, was oft mit niedrigeren Strompreisen korreliert. Umgekehrt, wenn die Batterie zur Erreichung der dynamischen Kapazitätserweiterung entlädt, geschieht dies typischerweise während hoher Lastbedingungen mit höheren Strompreisen. Daher kann die BESS-Strategie zur dynamischen Kapazitätserweiterung auch passiv vom Peak-Valley-Preis-Arbitrage profitieren und somit zusätzliche Einnahmen generieren.
FFD Powers Cabinet BESS liefert eine Nennausgangsleistung von 60 kW / 100 kW sowohl für Lade- als auch Entladevorgänge. Diese skalierbare Lösung, die von 60 kW bis zu 3 MW reicht, ist ideal für kleine bis mittelständische Unternehmen und industrielle Nutzer, die eine Strategie zur dynamischen Kapazitätserweiterung implementieren. Jeder Batterie-Cluster ist mit seinem eigenen unabhängigen Power Conversion System (PCS) verbunden, was sicherstellt, dass jeder Schrank autonom arbeitet. Im Falle eines Fehlers in einem Schrank können die anderen Schränke weiterhin reibungslos arbeiten, was eine unterbrechungsfreie Leistung und Systemsicherheit gewährleistet.
FFD Powers containerisiertes BESS bietet eine Nennausgangsleistung von 1250 kW / 1725 kW. Diese skalierbare Lösung mit einer Ausgangsleistung von 1,25 MW bis 51,75 MW eignet sich perfekt für mittel- bis großskalige dynamische Kapazitätserweiterungen. Jeder Container ist mit fortschrittlichem Wärmemanagement und Feuerlöschsystemen ausgestattet, die einen sicheren und zuverlässigen Betrieb unter verschiedenen Umweltbedingungen gewährleisten. Darüber hinaus ermöglicht das modulare Design eine einfache Transport- und Installationsfähigkeit, was es zu einer idealen Wahl für die schnelle Bereitstellung von Energiespeicherlösungen an mehreren Standorten macht.
FFD Powers System kann bis zu 30 Schränke auf der AC-Seite parallel verbinden, wobei jeder Schrank über ein Power Conversion System (PCS) verfügt, das bis zu 100 kW kontinuierliche Lade- und Entladeleistung liefern kann. Das BESS ist AC-gekoppelt mit dem Transformator, was eine nahtlose Integration gewährleistet. Ein zentrales EMS kommuniziert mit allen Schrank-EMS-Einheiten und dem Zähler am Anschlusspunkt, um die Lade- und Entladeleistung sowie die Zeitplanung zu koordinieren. Das EMS überwacht kontinuierlich den Netzinput vom Zähler und vergleicht ihn mit der Transformatorenkapazität, lädt die Batterien, wenn der Input unter der Transformatorenkapazität liegt, und entlädt sie, wenn der Input die Transformatorenkapazität überschreitet.
FFD Powers System kann bis zu 30 containerisierte BESS-Einheiten auf der AC-Seite parallel verbinden, nach Transformatoren, die den 690Vac-Ausgang vom 1725-kVA-PCS auf die Nennanschlussspannung umwandeln. Das BESS ist nahtlos auf der AC-Seite mit dem Transformator integriert.
Ein zentrales EMS kommuniziert mit allen Container-EMS-Einheiten und dem Zähler am Anschlusspunkt, um die Lade- und Entladeleistung sowie die Zeitplanung zu koordinieren. Das EMS überwacht kontinuierlich den Netzinput vom Zähler und vergleicht ihn mit der Transformatorenkapazität, lädt die Batterien, wenn der Input unter der Transformatorenkapazität liegt, und entlädt sie, wenn der Input die Transformatorenkapazität überschreitet.
100 kWp Photovoltaiksystem mit 20 kW Transformator für ein 120-kW-Ladestationsprojekt, Mallorca, Spanien.
Der Transformator in diesem System hat eine Kapazität von nur 20 kW, während die maximale Auslegungskapazität der Ladestation 120 kW beträgt. Obwohl das Photovoltaiksystem eine Spitzenkapazität von 100 kWp hat, ist seine Ausgangsleistung hoch variabel, was zu einem erheblichen Risiko einer Überlastung des Transformators führt. Dies könnte die Sicherheit und Lebensdauer des Transformators und der zugehörigen Ausrüstung erheblich beeinträchtigen.
Um diese Herausforderungen zu bewältigen, wird ein FFD POWER 100 kW / 215 kWh Batteriespeichersystem (BESS) auf der AC-Seite integriert. Das BESS speichert überschüssige Energie, die während der Spitzen-Sonnenstunden erzeugt wird, und lädt aus dem Netz, wenn der Transformator über freie Kapazität verfügt, wie vom EMS erkannt, wenn der Netzinput unter dem 20-kW-Nennwert des Transformators liegt. Wenn der PV-Ausgang unzureichend ist oder die Last der Ladestation die Kapazität überschreitet, was zu einer Transformatorüberlastung führt, erkennt das EMS einen Netzinput, der den Nennwert des Transformators überschreitet. Das BESS wird dann entladen, um die Transformatorlast auf sein sicheres Betriebsgrenzwert von 20 kW zu reduzieren, wodurch effektiv die Transformatorenkapazität erweitert und ein zuverlässiger Betrieb gewährleistet wird.
