중국 북서부의 바람이 많이 부는 고원에 위치한 200 MW 규모의 태양광 발전 시설이 전력망에 연결될 예정이었으나, 계약자 중 한 명과 문제가 발생했습니다. 인버터는 고전압 변전소에 도달해야 하지만, 그곳으로 가는 경로는 3킬로미터의 어려운 지형을 지나야 하며, 몇 주 안에 완료되어야 합니다. 제시간에 전력망에 연결하기 위해 장쑤 수비안 전력에서 제작한 특별히 제작된 변전소 그룹을 해당 태양광 발전소로 보내기로 결정되었습니다.
이 기사에서는 중국에서 생산된 일반 변전소와 유럽 및 북미의 엔지니어들이 설계한 유사 변전소 간의 차이점에 대해 배울 수 있습니다. 장치의 특성, 테스트 과정, 공급업체에 판매되는 이 유형의 장비를 사용하는 이유와 같은 유용한 정보가 많이 포함될 것입니다.
납품 이정표
위에서 설명한 프로젝트의 공급은 2,000 kVA 변압기가 장착된 42개의 특정 변전소 태양광 유닛으로 구성되어 있으며, 이 변압기는 승압 기능(35 kV / 0.69 kV)을 가지고 있습니다. 네트워크의 산업 RMU, 인버터 종단이 있는 LV 배전반, 보호용 수치 릴레이, 측정 및 전체 작동을 위한 기기도 포함되어 있습니다. 각 조립체는 작동 조건에서의 온도 상승, 단락 저항, 전압 테스트, 내부 아크 방전을 견딜 수 있는 능력 등 공장 유형 테스트를 거쳤습니다. 각 유닛은 정기 테스트에 대한 인증을 받았으며, GB 표준을 준수하고 EPC 계약자가 소유자에게 전달할 수 있도록 전체 계측 장비를 갖추고 있습니다.
이러한 이정표의 납품 완료는 프로젝트의 관점보다 더 넓은 관점에서 중요합니다. 이는 완전하고 인증된 PV 상호 연결 지점이 제조 및 테스트될 수 있음을 증명하며, 건설 측에서의 건설 작업을 요구하지 않습니다.
중국식 PV 변전소란 무엇인가요?
중국식 태양광 변전소는 중국의 대규모 지역 태양광 시장을 고려하여 개발되었으며, 이는 변전소 제조업체에 의해 변전소 설계의 표준화를 필요로 했습니다. 중국형 변전소는 유럽 및 미국의 동급 제품과 비교할 때 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다:
통합 인버터 스테이션: 저전압 섹션은 인버터 출력을 중심으로 설계되었으며, 일반적으로 800 — 1,500 V 직류 입력과 400—690 V 교류 출력을 가지고 있습니다. 이는 유럽 또는 미국에서 제조된 인버터일 수 있으며, 인버터가 종종 동일한 스키드 또는 인접한 인클로저에 위치하기 때문에 케이블 경로를 최소화합니다.
표준화된 중전압/저전압 구조: 표준 모듈 치수를 가진 두 개 또는 세 개의 구획 레이아웃(중전압, 변압기, 저전압 섹션)으로, 개발자가 항상 동일한 변전소를 주문할 수 있도록 합니다.
이중 표준 준수: GB/T 표준에 맞게 설계되었으며 IEC 62271-202 및 IEC 60076에 의해 허용됩니다.
빠른 배송 모델: 설계의 표준화 덕분에 제작 일정이 짧아졌습니다 — 10-16주 — 그리고 유럽보다 비용이 낮습니다.
그리드 코드 준비 완료: 통합된 수치 릴레이는 섬 기능을 방지하는 기능과 방향성 과전류 및 전압/주파수 유지 기능을 시장에 맞게 준비하고 있습니다.
국제 구매자에게 “중국식”이라는 용어는 컴팩트하고 조립식 변전소 설계 특징과 특정 태양광 공학을 결합한 잘 확립된 설계 유형을 의미하며, 따라서 유럽 및 미국 모델과 함께 고려할 가치가 있습니다.
구조 및 주요 구성 요소
| 구획 | 주요 장비 | 전형적인 정격 |
|---|---|---|
| LV 인버터 측 구획 | LV 스위치보드, AC 차단기, 서지 억제기, 보호 릴레이, 인버터 종단 | 400–690 V, 2,000–4,000 A |
| 변압기 구획 | 승압 변압기, 오일 차단, 온도 모니터링, 강제 공기 냉각 옵션 | 630–4,000 kVA, 35/0.69 kV |
| MV 그리드 측 구획 | 고체 절연 또는 SF6 RMU, 진공 차단기 옵션, 계량 CT/VT, 억제기 | 10–40.5 kV, 630 A |
| 제어 및 보조 장치 | DC 공급, 히터, SCADA/RTU, 통신 링크, 방습 제어 | — |
태양광 응용을 위한 구조적 세부 사항에는 고온 환경 조건(최대 50 °C)에 대해 계산된 출력 저하 곡선, 일일 열 순환이 가능한 변압기 설계, 건조한 장소를 위한 먼지 필터링 환기 및 사막 및 해안 지역에서 사용되는 부식 방지 시스템이 포함됩니다. 이러한 세부 사항은 장치가 일일 태양 주기 조건에서 25년 동안 효율적으로 작동할 수 있게 합니다.
태양광 발전소가 PV 전용 장치를 필요로 하는 이유
네 가지 요소는 태양광 발전소가 일반 배전 변전소에 의존해서는 안 된다는 것을 나타냅니다.
첫째, 태양광 설치의 부하 패턴은 태양 복사 수준에 따라 변압기 부하에 영향을 미치며, 이는 정오에 정점에 도달하고 밤에는 거의 제로에 가까워집니다. 전력 시설 설계가 이를 고려하지 않으면, 지속적인 열 순환으로 인해 절연이 평소보다 더 빨리 마모됩니다.
둘째, 그리드 규정은 섬 방지 계획, 방향성 과전류 보호, 전압 및 주파수 유지에 대한 요구 사항을 설정하며, 대기 시간 및 시간-전류 특성을 포함하여 표준 배전 릴레이를 사용하여 충족하기 어려운 요구 사항입니다.
셋째, 반응 전력 장비는 그리드 라인 전압을 적절하게 유지하기 위해 조절된 반응 전력을 그리드에 공급하는 데 필요합니다.
넷째, 계량은 태양광 설치의 상호 연결 지점에서 수행되며, 규정된 정확도 클래스(0.2s/0.5s)를 준수해야 하며, 전체 SCADA 문서가 처리되어야 합니다.
PV 기반 송신기는 기술의 네 가지 영역을 결합합니다. 이것이 Subian 장비가 하는 일이므로 현장에서 맞춤화 없이 제공될 수 있습니다.
중국식 vs. 유럽식 vs. 북미식 설계
| 요소 | 중국식 | 유럽식 | 북미식 |
|---|---|---|---|
| 기본 표준 | GB/T + IEC 62271-202 | IEC 62271-202 | IEEE C57 / UL |
| 인버터 통합 | 하나의 스키드에 일반적 | 일반적으로 별도의 인클로저 | 일반적으로 별도의 변전소 |
| 일반적인 정격 | 630–4,000 kVA | 630–2,500 kVA | 75–5,000 kVA 패드 장착 |
| 전압 수준 | 10–40.5 kV / 400–690 V | 10–36 kV / 400–690 V | 15–35 kV / 480–690 V |
| 인클로저 | IP54, 스키드 또는 캐비닛 | IP54, 캐비닛 | 변조 방지 캐비닛 |
| 가격 수준 | 최저 비용 계층 | 프리미엄 계층 | 프리미엄 계층 |
| 리드 타임 | 10–16주 | 16–28 주 | 20–35주 |
모든 스타일은 시장에 효과적입니다. 중국 버전은 통합 밀도, 가격 및 리드 타임에서 뛰어납니다. 한편, 유럽 및 북미 접근 방식은 지역 자격 및 서비스를 갖추고 있습니다. 가격과 시간이 가장 중요한 글로벌 태양광 프로젝트에서는 중국 스타일의 태양광 발전소가 가장 매력적입니다.
일반 사양
제공된 수비안 PV 변전소 유닛의 대표 사양:
| 매개변수 | 일반 값 |
|---|---|
| 변압기 정격 | 2,000 kVA, 오일 침지형, ONAN |
| 전압 비율 | 35 kV / 0.69 kV (10/20/33 kV 옵션) |
| 벡터 그룹 | Dyn11 또는 Dyn5 |
| 무부하 손실 | ~2.2–3.0 kW |
| 75°C에서의 부하 손실 | ~16–20 kW |
| 임피던스 전압 | 6%–8% |
| LV 스위치기어 | 2,500–4,000 A ACB, 인버터 종단 |
| MV 개폐기 | 고체 절연 또는 SF6 RMU, 20–25 kA/3s |
| 보호 | 수치 릴레이: 50/51, 50N/51N, 27/59, 81, 안티 아일랜드, 방향성 |
| 계량 | 클래스 0.5s 또는 0.2s, CTs/VTs |
| 인클로저 | IP54, 열침투 아연 도금 베이스, 방청 코팅 |
| 주변 설계 | 저하 곡선으로 최대 50°C |
| 표준 | GB/T + IEC 62271-202 + IEC 60076 + IEC 60529 |
표준 및 그리드 코드 준수
| 표준 | 범위 | 관련성 |
|---|---|---|
| IEC 62271-202 | 조립식 변압기 변전소 | 완전 단위 설계, 인클로저, 유형 테스트 |
| IEC 60076 | 전력 변압기 | 변압기 정격, 손실, 테스트 |
| IEC 60529 | IP 인클로저 보호 | IP54/IP55 야외 정격 |
| GB/T 17467 | 중국 조립식 변전소 표준 | 중국의 국내 설계 기준 |
| IEEE 1547 / EN 50549 | 그리드 상호 연결 (지역) | 구성된 안티 아일랜드 및 라이드 스루 |
구매자는 릴레이와 함께 배송되는 그리드 코드 설정을 확인하고 현장에 대한 릴레이 조정 연구를 요청해야 합니다. 동일한 하드웨어는 종종 EN 50549 (유럽), IEEE 1547 (북미) 및 다양한 국가 코드를 펌웨어/설정 변경으로 충족할 수 있습니다.
공장 테스트 및 문서화
배송 프로세스를 통해 수령한 모든 유닛은 완전한 공장 테스트 프로그램을 거쳤습니다.
변압기는 IEC 60076에 따라 부분적으로 및 완전히 검사되었으며, 여기에는 다음 테스트가 포함되었습니다: 비율; 권선 저항; 손실; 임피던스; 및 유전체 테스트.
표준 변압기 검사 외에도 전체 유닛은 IEC 62271-202에 따라 정기적인 유형 테스트를 받았습니다. 테스트에는 작동 중 테스트가 포함되었으며, 여기에는: 하우징과 함께 온도 상승; 내부 아크에 대한 단락 저항; 및 유전체가 포함됩니다.
개폐 장치도 정기 테스트를 받았으며, 여기에는 기계적 작동 테스트; 접촉 저항; 절연 테스트; 및 보호 기능 테스트가 포함됩니다.
이러한 정기 테스트 외에도 보호 릴레이는 구성 설정이 프로젝트 그리드 코드에 부합하는지 확인하기 위해 점검되었습니다.
배송 전에 각 유닛은 모든 요구 사항을 준수하는지 확인하기 위해 검사되었으며, 여기에는: 구조; 단자; 오일 수준; 도장; 및 문서 준수가 포함됩니다.
모든 유닛에는 정기 보고서; 유형 테스트 보고서; 사용된 자재에 대한 테스트 보고서; 및 최종 사용자에게 필요한 모든 것을 갖출 수 있도록 전체 문서 패키지가 포함되어 있습니다.
비용 및 가격 범위
중국 스타일 구성(승압 변압기, MV 및 LV 개폐 장치, 보호, 계량, IP54 인클로저)에 대한 완전한 PV 전용 변전소 유닛의 지표 가격:
| 등급 | 전압 클래스 | 일반 가격 (USD) | 리드 타임 |
|---|---|---|---|
| 630–1,000 kVA | 10–35 kV | $12,000–$25,000 | 10–14주 |
| 1,250–2,000 kVA | 10–35 kV | $16,000–$35,000 | 10–16주 |
| 2,500–3,150 kVA | 10–40.5 kV | $30,000–$60,000 | 12–18주 |
| 3,550–4,000 kVA | 10–40.5 kV | $45,000–$90,000 | 14–20주 |
스테인리스 스틸 또는 고부식 인클로저의 경우 15–30%, 건식 변압기의 경우 10–20%, 고급 릴레이, 클래스 0.2s 계량 및 전체 SCADA의 경우 $1,500–$5,000을 추가하십시오. 가격은 FOB 지표이며 사양 및 지역에 따라 다릅니다.
주요 브랜드 및 가격 비교
| 브랜드 | 국가 | 강도 | 참고 가격 — 2,000 kVA (USD) |
|---|---|---|---|
| 슈나이더 일렉트릭 | 프랑스 | 통합 솔루션, 글로벌 서비스 | $38,000–$60,000 |
| 지멘스 | 독일 | 디지털 그리드, 유틸리티 참조 | $40,000–$65,000 |
| ABB / 히타치 에너지 | 스위스 | 폭넓은 포트폴리오, 강력한 태양광 참조 | $38,000–$62,000 |
| Sungrow / 화웨이 | 중국 | 인버터 + 스테이션 패키지 | $32,000–$58,000 |
| 장쑤 수비안 전력 | 중국 | 중국식 PV 변전소, IEC/GB 인증, OEM | $16,000–$35,000 |
유럽의 주요 플레이어들과 인버터 제조업체들이 현지 지원 및 준수 팀과 협력하여 주요 입찰을 위한 변전소를 매력적으로 만듭니다. Jiangsu Subian Electric Power는 스텝업 변압기, MV/LV 스위치기어, 그리드 코드 보호 및 SCADA 준비가 완료된 계량기를 갖춘 완전한 중국식 PV 변전소를 제공합니다. 유럽 가격의 40-55%를 포함하여 공장 테스트, GB/T 및 IEC 인증, OEM 맞춤화를 포함합니다. 이러한 테스트, 밀도 통합 솔루션 및 가격 지속 가능성의 조합은 Subian이 다양한 태양광 프로젝트를 수용하는 EPC 산업의 입찰 후보 목록에서 높은 순위를 차지하도록 보장합니다.
사양 및 구매 방법
인버터 AC의 적절한 출력을 얻으려면 환경 저하 계수를 고려하여 AC 인버터 출력(kVA)에 10 – 20% 마진을 더하십시오.
원활한 프로젝트 설정을 위해 수출 전압 및 연결 지점을 사전에 유틸리티 회사에 확인하십시오.
변압기 유형을 결정하십시오 – 오일 침지형은 개방형 지면 장치에, 건식형은 제한된 공간이나 화재 민감 지역에 적합합니다.
귀하의 국가 법률에 따라 안티 아일랜드, 라이드 스루 및 무효 전력에 대한 그리드 코드의 유틸리티 사양을 확인하십시오.
IEC 62271-202에서 제공된 요구 사항에 따라 전체 장치 작동에 대한 테스트를 요청하십시오.
수중 또는 특히 중요한 프로젝트의 경우, 1 MW 이상의 전력 출력을 가진 경우 릴레이 조정 프로젝트를 요청하십시오.
발전기 획득에 소요된 비용 대신 25년 동안 평가된 운영 비용을 기준으로 회사를 선택하십시오.
지역 자원 및 회사 지원을 확인하십시오.
자주 묻는 질문
중국식 PV 변전소란 무엇인가요?
이는 태양광 발전소를 위해 특별히 제작된 공장 조립형 MV/LV 변전소로, 중국의 대량 국내 시장을 위해 개발되었으며 현재 수출되고 있습니다. 이는 IEC 62271-202에 따라 IP54 인클로저 하나에 스텝업 변압기(630–4,000 kVA), MV 스위치기어, LV 인버터 측 스위치기어, 그리드 코드 보호 및 계측을 통합하며, 종종 인버터 스테이션이 동일한 스키드에 위치합니다.
중국식 PV 변전소의 비용은 얼마인가요?
완전한 유닛은 $12,000–$25,000 (630–1,000 kVA)에서 $45,000–$90,000 (3,550–4,000 kVA)까지 다양합니다. 이는 유사한 범위의 유럽 가격보다 대략 40–55% 낮습니다. 스테인리스 인클로저는 15–30%를 추가하며, 드라이 타입 변압기는 10–20%를 추가하고, SCADA는 $1,500–$5,000을 추가합니다. 가격은 FOB 기준이며 사양 및 지역에 따라 다릅니다.
인도를 수락하기 전에 어떤 테스트를 요구해야 하나요?
IEC 60076에 따른 변압기 정기 테스트(비율, 권선 저항, 손실, 유전체), 스위치기어 기계 및 절연 테스트, 그리고 IEC 62271-202 완전 유닛 유형 테스트 — 인클로저 장착 시 온도 상승, 단락 내성 및 내부 아크를 요구합니다. 수출의 경우, 공장 테스트 입회 및 출하 전 검사를 추가합니다.
중국식 디자인이 국제 표준을 준수하나요?
네. 유닛은 GB/T 국가 표준에 따라 제작되며 IEC 62271-202, IEC 60076 및 IEC 60529에 따라 테스트됩니다. 보호 릴레이는 EN 50549, IEEE 1547 또는 국가 코드에 대해 구성 가능한 그리드 코드 설정과 함께 배송되며, 계측은 클래스 0.5s/0.2s 정확도 요구 사항을 충족합니다.
전체 배송의 리드 타임은 얼마나 되나요?
표준 등급은 10–16주 이내에 배송되며, 더 큰 유닛(2,500–4,000 kVA)은 14–20주가 소요됩니다. 중국식 디자인이 표준화되어 있기 때문에 생산 슬롯이 맞춤형 유럽 제작보다 짧습니다. 특히 다수 유닛 프로그램의 경우, 슬롯을 조기에 서면으로 확인하세요.
참고 문헌
- IEC 62271-202 — 조립식 변전소 — 완전 유닛 설계 및 유형 테스트에 대한 규정 표준.
- IEC 60076 시리즈 — 전력 변압기 — 스텝업 변압기에 대한 기본 표준.
- IEC 60529 — IP 코드 — IP54/IP55 인클로저 보호를 정의합니다.
- IEEE 1547 — 분산 에너지 자원의 상호 연결 — 북미 그리드 상호 연결 요구 사항.
- IRENA — 재생 가능 용량 통계 — 글로벌 태양광 배치 및 상호 연결 수요에 대한 데이터.
- 미국 DOE — 태양광 상호 연결 가이드 — 유틸리티 규모 태양광에 대한 상호 연결 요구 사항.
- 장쑤 수비안 전력 — 공식 사이트 — PV 전용 변전소의 제조업체 및 수출업체.
결론
수비안의 시설별 변전소의 시장 도입은 태양광 발전소의 균형 공급 체계 구축을 위한 중요한 이정표를 나타냅니다. 새로운 시설은 변압기, 스위치기어, 보호 및 계측과 같은 필수 구성 요소가 표준 장비로 제조, 테스트 및 배송되는 완전 인증된 배송 지점을 나타냅니다. 이는 프로젝트 개발자와 계약자가 일정 준수 및 비용 절감을 통해 현장 품질을 타협하지 않아야 함을 의미합니다.
기본적인 혁신 사항은 다음과 같습니다:
– 새로운 유형의 중국 PV 변전소는 변환기 연결 변압기와 LV, MV 스위치기어를 하나의 테스트된 장비로 결합합니다.
– 트레일 장치는 IEC 62271-202 테스트를 통과해야 하며 그리드 코드의 요구 사항을 준수해야 합니다.
– 가격 범위는 등급에 따라 $12,000에서 $90,000까지 다양하며, 이는 유사한 유럽 장비보다 40–55% 낮습니다.
– 25년 동안의 손실 및 총 비용을 비교하고 사전에 배송 시간을 합의하는 것이 중요합니다.
– 브랜드를 비교하십시오 — Schneider, Siemens 및 ABB를 Jiangsu Subian Electric Power와 같은 승인된 제조업체와 비교하십시오.
PV 변전소 가격, 사양 및 수출 지원에 대한 문의는 Jiangsu Subian Electric Power에 연락하십시오. www.subian-electric.com.