Пример исследования гибридной архитектуры: Сочетание солнечной энергии и энергии сети в телекоммуникационном убежище высокой емкости

Исследование гибридной архитектуры: соединение солнечной и сетевой энергии в телекоммуникационном укрытии большой мощности

История

Поскольку телекоммуникационные операторы продвигаются в сельские и пригородные районы, они часто сталкиваются с двойной проблемой: сеть либо ненадежна, либо полностью отсутствует,но нагрузки на сайты увеличиваются из-за оборудования 5G и узлов краевых вычисленийОпираться исключительно на дизельные генераторы дорого и сложно с логистической точки зрения, в то время как чистые солнечные установки часто не имеют избыточности, необходимой для критической работы 24/7.

Недавно один региональный поставщик инфраструктуры решил эту проблему, развернув компактную гибридную энергосистему, предназначенную для плавной интеграции нескольких источников энергии:Система гибридной корректировки мощности 12U 16кВт.

Проблема сайта

Установка была удаленным телекоммуникационным укрытием, в котором находилось активное оборудование для передачи 5G и резервная батарея.Но местная сеть часто перестает работать.Более того, приют имел ограниченное пространство для стойки и полагался на естественное охлаждение, что означает, что энергетическое решение должно быть высокоэффективным, чтобы предотвратить тепловое утешение.

Ключевыми требованиями были:

1. Гибкая интеграция источников: способность получать энергию как из сети, так и из солнечной батареи на месте.

2. Высокая пропускная способность с избыточной мощностью: достаточная мощность для обработки пиковых нагрузок с маржой безопасности N + 1.

3. Минимальный отпечаток: компактное 19-дюймовое решение для стойки, которое оставляет место для трансмиссии.

4. Удаленное управление: мониторинг в режиме реального времени по RS485/SNMP.

Решение: платформа с двумя источниками энергии

Оператор выбрал гибридную систему выпрямления 12U, которая объединяет в одном шасси стандартные модули выпрямления переменного тока и солнечные модули MPPT (Maximum Power Point Tracking).

1Многоисточники ввода и интеллектуальное распределение

Система принимает однофазный 220VAC вход (с двойными 125A разрывателями для резервной безопасности) и имеет чрезвычайно широкий диапазон входа постоянного тока от 120VDC до 425VDC для интеграции солнечной энергии.Это позволяет объекту напрямую подключить фотоэлектрический массив без внешних контроллеров зарядки.

Общая мощность системы достигает 34 кВт при N+1 избыточности, используя смесь из четырех 4 кВт модулей ректификатора переменного тока (16 кВт) и шести 3 кВт фотоэлектрических модулей (18 кВт).фотоэлектрические модули отдают предпочтение питанию нагрузки и зарядке батарейКогда солнечной энергии не хватает, система беспрепятственно забирает энергию из сети.

2Тепловая эффективность в герметичной среде

Поскольку укрытие зависит от естественного охлаждения, генерация тепла была основной проблемой.они предназначены для работы при температуре окружающей среды до 50°CЭта высокая эффективность означает, что меньше отходов тепла рассеивается в укрытие, что снижает тепловую нагрузку на батареи и оборудование передачи.

3. Всеобъемлющая защита

Учитывая воздействие молнии и тока, система была оснащена устройствами защиты от перенапряжений 20/40 кА (SPD) как на переменной, так и на постоянной стороне.Распределение постоянного тока включало в себя несколько BLVD (Battery Low Voltage Disconnect), что позволяет сбрасывать некритические нагрузки, если напряжение батареи падает слишком низко, сохраняя мощность для основного оборудования 5G.

4. Удалённое наблюдение

Интегрированный контроллер MC2900 обеспечивал оператору непрерывную видимость.Центр операций сети (NOC) может отслеживать состояние солнечного ввода и модулей выпрямителя в режиме реального времени, получая немедленную сигнализацию о сухом контакте при запуске любого модуля или выключателя.

Результаты

Внедряя гибридную систему 12U, оператор добился значительного сокращения зависимости от сети и использования дизельных генераторов.Компактный 12U отпечаток позволил площадке сохранить свою существующую схему трансмиссии стойки без необходимости большего укрытия.

Кроме того, возможность удаленного мониторинга системы через SNMP исключила необходимость в частом физическом осмотре,в то время как N + 1 избыточность гарантировала, что один отказ модуля не приведет к отключению сайтаСочетание высокоэффективного преобразования и широкой терпимости к вводу оказалось практичной, масштабируемой моделью для будущих развертываний телекоммуникаций вне сети.