摘要电池/超级电容器(SC)混合储能系统(HESS)在近年来由于混合系统而广泛应用于电动汽车(EV),该系统结合了两种设备的好处。本文提出了电池/SC HESS的自适应电源分配方案,以根据其存储的能量和负载电流最大化SC的使用情况。在方法中,使用自适应算法开发低通滤波器,以计算合适的截止频率,以分配电池和SC之间的功率需求。该方法可以调整截止频率,但不能更改控制系统的结构,因此其简单实现和稳定性的原始属性不会受到影响。全面的仿真研究验证了电池/SC HESS中提出的自适应发电方案的有效性,并使用Lyapunov方法进一步验证了其稳定性。结果表明,自适应方法的性能优于传统控制系统,在操作过程中,电池能量吞吐量降低了20%–40%,并且可以根据SC的能量能力来调整HESS的动态响应,以进一步提高系统效率。已验证了建议的自适应发电计划,能够在电动汽车应用程序中延长HESS系统的使用寿命。
全球能源需求的很大一部分可能由大量可再生能源满足。另一方面,可再生能源的产出由于其来源的动态特性而变化。将这些可变电源整合到现有电网中,对世界各地的电力系统运营商来说都是困难的。可再生能源系统的基本问题是,由于可再生能源的随机性,电力产量在不同时期都有所不同。最近对可再生能源技术的研究和开发可以确保岛屿的长期电力供应。另一方面,可再生能源受到其不可预测性和严重依赖天气条件的限制。为了弥补这个缺点,必须将几种可再生能源和转换器结合起来。为了平衡发电量和负载功率,提出了一种用于独立应用的混合可再生能源发电。太阳能发电厂模型由串联的 170 W 光伏 (PV) 板组成,能量转换使用最大功率点跟踪 (MPPT) 算法完成,该算法调节降压-升压转换器调制。转换器控制步骤中使用的 MPPT 方法基于扰动和观察 (P&O),并通过 PI 控制器增强。双向降压-升压 DC-DC 转换器 (BBDC) 用于保持 DC 链路电压稳定。这还将额外的混合能量存储在大型电池中并分配给系统负载;然后出现混合动力短缺。负载电流功率根据频率进行调节,并使用三个矢量控制技术电压源逆变器 (VSI) 来实现。结果展示了该组织的混合性能。
坦桑尼亚卡盖拉的伊库扎岛面临电力短缺,因为通过海底电缆和其他输电设施扩展电网的成本很高。由于费用较高,供电部门对此类努力没有吸引力。因此,本文致力于为该岛设计混合可再生能源,重点关注用于从这些可再生资源进行能量转换的降压-升压转换器。由于可再生能源的不均匀性,离网混合可再生能源系统中用于最大功率点跟踪的双向降压-升压转换器的设计是多方面的。双向降压-升压转换器、太阳能光伏、风力发电机和储能系统均在 MATLAB/Simulink 软件中设计和仿真。在 260 A 的恒定负载下,对设计的系统进行了变化的太阳辐照度(750 至 1000 W/m 2)、温度(20 至 25 C)和风速(150 至 157.5 弧度/秒)测试,而负载变化则涉及在太阳辐照度、温度和风速分别为 1000 W/m 2、25 C 和 157.5 弧度/秒时将负载电流从 0 变为 260 A。报告了不同负载条件下直流链路母线电压的变化。仿真结果表明,设计的转换器能够将直流链路电压保持在 600 V。此外,在恒定负载条件下,直流链路电压最大下降约 0.67%。相反,当设计的转换器与太阳能光伏、基于 PMSG 的风力发电机和储能系统的混合系统一起运行时,可以观察到显着的改善。
半导体行业集成电路和电源管理的发展迫使电子电路能够更高程度地集成到片上系统解决方案中。传统的低压差稳压器具有较大的外部电容器来补偿频率响应和瞬态变化。为了集成到片上系统应用中,必须移除外部电容器。对于 28nm CMOS 工艺技术,所提出的解决方案提供了一种快速调节路径,无需外部电容器即可补偿低压差稳压器的瞬态响应。该低压差稳压器无需外部电容,具有快速调节路径,供电电压为 1.8V,能够调节 1.2V、1.1V、1V、0.9V、0.8V 和 0.7V 的输出电压。从无外部电容的低压差稳压器的通用无补偿架构来看,在误差放大器中实现了一个值为 5pF 的内部米勒电容,目的是在系统中产生频率补偿并确保其交流稳定性。研究并实施了一种快速调节路径补偿方案,用于补偿负载电容相当于 1 pF 时最大负载电流变化为 1 mA 的瞬态响应。仿真结果表明,低压差稳压器在最先进的架构中具有竞争力,超越了一些架构,输出电压的正负瞬态变化值分别记录为 48 mV 和 49.8 mV,恢复时间为 0.5 µ s。随后进行的 PVT(工艺、电压、温度)极端情况模拟和蒙特卡罗分析表明,所设计的系统符合 ISO 26262 标准。提出了所提系统的布局设计,以供将来集成。
标称电压额定值 12、24、48、110、120、220 或 240 伏 典型工作电压 通常比标称额定值高 10% 至 25%,具体取决于充电模式、电池类型和电池数量 调节 +0.5% 线路和负载调节 电流限制 预设为额定电流的 105%,可在 60% 至 110% 之间调节 充电特性 恒定电压、电流限制、多速率 充电模式控制 用户可选择浮动、定时均衡或电池互动自动均衡模式 标准输出滤波 12、24、48V:30 mV rms(电池) 4 倍 AH 充电器安培额定值;100 mV rms(不含电池) 110、120、220、240V:1% rms(电池); 2% 不带电池 可选输出滤波 110、120、220、240V:电池时 30 mV rms;不带电池时 100 mV rms(110、120 V 装置);不带电池时 200 mV rms(220、240 V 装置) 动态响应 使用电池时,输出电压保持在初始电压的 5% 以内,负载电流阶跃变化为 20% 至 100% 和 100% 至 20%。在 200 毫秒内恢复到稳定状态电压的 1% 以内。电池消除器操作 无需电池即可稳定运行。联系工厂获取有关不带电池的恒功率负载(如逆变器)的使用建议 温度补偿 启用或禁用。远程传感器可选。两个斜率程序 反极性保护 声音警告、内部二极管、直流断路器 并联运行 有源负载共享将输出电流保持在 10% 以内 输出保护 电流限制、2 极断路器、瞬态电压抑制
长寿命自主便携式和可穿戴设备越来越多地出现 [1-8],对系统小型化和降低功耗的要求使高效电源管理单元 (PMU) 的设计成为首要问题,其中低压差 (LDO) 稳压器发挥着关键作用 [9-13]。如图 1 所示,在电池供电系统中,在电池电压和偏置特定系统模块所需的负载电流发生大幅变化的情况下,LDO 会从电池电压 V BAT 产生稳定、低噪声和精确的电源电压 V out ,通常会使用多个 LDO 来优化每个模块的功耗,从而优化整体电源效率。传统 LDO 依靠位于输出节点的外部 µ F 电容来保证稳定性,同时尽量减少瞬态工作下 V out 的变化 [14-16]。尽管如此,系统功率和尺寸的降低正导致完整的片上系统 (SoC) 设备的发展,其中所有组件都需要完全集成。实施低成本片上系统解决方案的一个关键条件是与互补金属氧化物半导体 (CMOS) 技术的兼容性。这反过来又与低压合规性有关,因为随着 CMOS 技术的缩小,电源电压也会缩小,非常接近 MOS 晶体管的阈值电压,因此在设计这种低压电路时必须遵循新策略。因此,无 CMOS 电容器低压差稳压器的设计已成为一个有前途的研究课题,需要低压架构和替代的片上补偿技术,以保持系统在整个工作范围内的稳定性,同时保持调节性能。此外,便携式设备的一个关键参数是功耗,因为它决定了电池寿命。这意味着使用低静态电流 I q 。然而,降低 Iq 会降低动态性能:最大输出电流受到限制,从而限制了诸如转换速率和稳定时间等参数。这就需要引入瞬态增强电路技术来平衡动态性能,同时将对功率效率和电路复杂性的影响降至最低。
在储能系统(ESSS)(ESSS)(例如电池,超级电容器和电压)中储能系统的建模,控制和集成对于培养使用可再生能源(RESS)和电力运输(E-Transansportation)的开发是必不可少的。ress的特征是间歇性,不能将其作为常规能源来派遣。esss是解决此问题的关键技术,从而增加了Ress在公用事业网格中的渗透。esss也是提高微电网性能的重要组成部分,并且是智能电网操作的促成技术。主要的Challenges是高性能和具有成本效益的ESS的设计,可以安全地满足整个预期寿命的能量和电力需求。This “Special Section on Modeling, Control and Integration of Energy Storage Systems in E-Transportation and Smart Grid” of the IEEE TRANS- ACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS collects 24 research papers, discussing innovative solutions for the design and management of ESSs, as well as the required power electronics interface and control systems for their effective integration into utility grids and E-Transportation.24篇论文可以分为三个主要领域。从第1项的论文到附录6)附录的第6篇论文,涉及锂离子电池的建模,控制和管理。在附录的项目1)中提出了一种提高锂离子电池中剩余能量估计的准确性和鲁棒性的新方法。该方法将电池模型与一个分析模型相结合,以考虑电池初始充电状态(SOC),负载电流速率和方向,工作温度和老化的影响。在附录的第2项中,研究了机器学习技术的应用,基于具有长期短期记忆的经常性神经网络,以对电池SOC进行准确的估计。在附录的第3项中,在线性时变时间变化的模型预测控制算法中引入并应用了面向控制的电化学热模型,以制定健康意识到的快速充电策略。第一个区域中的其他论文集中于高压电池的均衡,由许多串联连接的电池组成,这是延长电池寿命的关键目标。例如,附录的第4项第4项提出了基于具有能量转移电感器和模糊逻辑控制的两个阶段双向均衡电路的非隔离均衡方案。一种不同的非隔离平等方法,同时达到
●配置可编程控制器外部的安全电路,以确保即使在外部电源或可编程控制器中发生故障时,整个系统也可以安全运行。未能这样做可能会导致由于输出不正确或故障而导致事故。(1)必须将紧急停止电路,保护电路和用于冲突操作的保护性互锁电路(例如向前/反向旋转或上限/下限定位),必须配置为可编程控制器的外部。(2)当可编程控制器检测到异常情况时,它会停止操作,所有输出均为:•如果激活电源模块的过电流或过电压保护,则关闭。•如果CPU模块的自诊断功能检测到错误,例如看门狗计时器错误,则根据参数设置保持或关闭。(3)如果在零件中发生错误,例如I/O控制部件,CPU模块无法检测到任何错误,则所有输出都可以打开。为确保在这种情况下的安全操作,提供安全机制或可编程控制器外部的故障安全电路。有关故障安全电路示例,请参阅Melsec IQ-R模块配置手册中的“一般安全要求”。(4)由于组件的故障,例如输出电路中的继电器和晶体管,因此输出可能会打开或关闭。配置外部电路,以监视可能导致严重事故的输出信号。为了防止这种情况,请配置外部安全电路,例如保险丝。有关手册,请咨询您当地的三菱代表。●在输出电路中,当负载电流超过额定电流或由载荷短路流动引起的过电流时,可能会导致烟雾和火灾。●配置电路,以便首先打开可编程控制器,然后打开外部电源。如果首先打开外部电源,则可能由于输出或故障而发生事故。●配置电路,以便首先关闭外部电源,然后关闭可编程控制器。如果首先关闭可编程控制器,则可能由于输出或故障而导致事故。●对于通信故障后每个站的操作状态,请参阅使用的网络手册。由于通信故障而导致的不正确输出或故障可能导致事故。●使用CPU模块或智能功能模块连接外部设备以修改运行的可编程控制器的数据,请配置程序中的互锁电路,以确保整个系统始终安全地运行。对于运行可编程控制器的其他形式的控件(例如程序修改,参数更改,强制输出或操作状态更改),请仔细阅读相关手册,并确保操作在继续之前安全。不当操作可能会损坏机器或造成事故。
适用于高可靠性应用的高压 GaN HEMT 现提供 15 A 和 30 A 低电流版本 加利福尼亚州米尔皮塔斯 – 2021 年 1 月 6 日 – Teledyne e2v HiRel 正在为其基于 GaN Systems 技术的业界领先的 650 伏高功率产品系列添加两款新型加固型 GaN 功率 HEMT(高电子迁移率晶体管)。两款新型高功率 HEMT TDG650E30B 和 TDG650E15B 分别提供 30 安和 15 安的低电流性能,而去年推出的原始 650 V TDG650E60 可提供 60 A 的电流。这些 650 V GaN HEMT 是市场上可用于要求高可靠性的军事、航空电子和太空应用的最高电压 GaN 功率器件。它们非常适合电源、电机控制和半桥拓扑等应用。它们采用底部冷却配置,具有超低 FOM Island Technology® 芯片、低电感 GaNPX® 封装、>100 MHz 的超高频开关、快速且可控的下降和上升时间、反向电流能力等。Teledyne e2v HiRel 业务开发副总裁 Mont Taylor 表示:“我们很高兴继续为太空等需要最高可靠性的应用推出 650 V 系列高功率 GaN HEMT。我们相信,这些新器件的较小尺寸封装将真正使客户受益于设计最高功率密度项目。”TDG650E15B 和 TDG650E30B 都是增强型硅基 GaN 功率晶体管,可实现大电流、高击穿电压和高开关频率,同时为高功率应用提供非常低的结到外壳热阻。氮化镓器件已经彻底改变了其他行业的电源转换,现在采用耐辐射的塑料封装,经过严格的可靠性和电气测试,以确保关键任务的成功。这些新型 GaN HEMT 的发布为客户提供了关键航空航天和国防电源应用所需的效率、尺寸和功率密度优势。对于所有产品线,Teledyne e2v HiRel 都会针对最高可靠性应用进行最严格的认证和测试。对于功率器件,此测试包括硫酸测试、高海拔模拟、动态老化、高达 175°C 环境温度的阶跃应力、9 伏栅极电压和全温度测试。与碳化硅 (SiC) 器件不同,这两种器件可以轻松并联实现,以增加负载电流或降低有效 RDSon。这两种新器件现在都可以订购和立即购买。
变电站电池充电器在确保电动系统中必需电气系统的连续性中起着至关重要的作用。无法维持此供应会导致设备和人员损坏。DC系统包括高压工业/实用工具变电站的最重要组成部分,为保护设备和高压组件提供了能量,从而可以安全地隔离电气故障。通常,变电站电池充电器位于密封或洪水泛滥的细胞库中,在正常操作过程中可提供最小的电流。连续的负载电流在电池上保持恒定电荷,而充电器则在必要时提供额外的电流。失败的充电器或跳闸系统表示需要有效维护和潜在升级。电池充电系统平均最多可以持续8小时,可调节持续时间适合安装或应用要求。选择正确的充电器对于确保电池系统的寿命至关重要。Acrabatt变电站电池充电器系统通过提供可调节,可访问且灵活的解决方案来解决常见的设计问题,例如改造安装和维护复杂性。该系统具有带有数字显示的多功能警报,可轻松编程,并可以使用其他输出模块集成到SCADA或监视系统中。它的19英寸机架设计包括可调高的组件,可移动的侧面板和模块化电缆输入选项,使安装和修改更有效,更具成本效益。它符合ENA标准,其所有零件均经过认证。Acrabatt变电站电池充电器系统是一种可靠,负担得起的解决方案。如果您有兴趣了解有关此系统的更多信息,请与我们联系以获取更多信息。这项技术在电气传输和分销网络中起着至关重要的作用。有关其他应用程序,请参见变电站(主要文章)。变电站是电气发电,传输和分配系统的一部分。它将电压水平从高低转换为低,反之亦然,在两者之间执行各种基本功能。从发电厂到消费者,电能通常以不同电压水平的几个变电站流动。一个典型的变电站包括调节高传输电压和较低分布电压之间的电压水平,或者两个不同的传输电压满足的变压器。它们是我们基础设施的基本组成部分。仅在美国就有大约55,000个变电站。这些设施可能归电气公用事业或大型工业/商业客户所有。通常,它们依赖于远程SCADA的监督和控制,它们会无人看管。术语“变电站”来自一个尚未基于网格的时代。随着中央电站的扩展,较小的一代工厂转化为配电站,从较大的工厂接收能源供应,而不是使用自己的发电机。最初的变电站仅连接到一个发电站,并且本质上是该电站的子公司。Nixon等。Nixon等。可以由承包商或电气实用程序本身设计和建造。最常见的是,该公用事业公司在雇用承包商进行实际建设时处理工程和采购。构建变电站的关键限制包括土地可用性和成本,施工时间限制,运输限制以及需要快速将变电站在线携带。预制通常用于降低建筑成本。变电站可能需要偶尔关闭,但是公用事业公司试图简短地停电。它们对于连接电网或转换电压以确保电力的有效传输和分配至关重要。变电站可以加强电压以进行长距离传输,减少局部分布或将电流从AC转换为DC。即使是最简单的变电站也具有高压开关以进行故障间隙或维护,而较大的变电站可能包括变压器,电压控制设备和复杂的保护设备。一些现代化的变电站遵循IEC 61850等国际标准。分配变电站通常通过降低电压水平将功率从传输系统传输到本地分销网络。这允许电力有效地交付给房屋和企业,而无需直接连接到主要传输网络。相反,他们使用沿街道运行的进料器以中型电压(通常在2.4 kV至33 kV之间)提供电源,具体取决于所服务面积。这些变电站在确保向全球社区的可靠和高效的电力供应方面起着至关重要的作用。分配变电站是电网中电压调节的关键点,尤其是在市中心地区具有高压开关系统复杂变电站的大城市。通常,相应的变电站在低压侧具有开关,一个变压器和最小设施。在诸如风电场或光伏电台之类的分布式生成项目中,收集器变电站用于将电网提高到传输水平。这些变电站还可以提供风电场的功率因数校正,计量和控制。一些例子包括德国的Brauweiler和捷克共和国的Hradec,它们从附近的褐煤燃料植物中收集电力。如果不需要变压器,则变电站是一个开关站,在单个电压级别工作而无需转换电压。切换站用作收集器和分配点,通常用于在故障期间将电流转换为备份线或并行化电路。它们可能被称为切换场,位于电站附近,发电机在院子里提供电力,而传输线则从另一侧的馈线总线拿出电源。变电站的关键功能是切换,连接和断开传输线或往返系统的组件,可以计划或计划外事件。公司旨在在执行维护时保持电力系统的运行,例如添加或删除输电线路或变压器,以确保供应的可靠性。所有工作,从常规测试到构建新变电站,都应使用仍在运行的系统进行。这包括由传输线或其他组件故障引起的计划外的切换事件,例如被雷击或大风吹向塔的线。切换站迅速隔离系统故障,保护设备免受进一步损坏并保持电网中的稳定性。电动铁路还使用定量(通常是分布变电站)进行电流类型的转换,用于直流列车或旋转转换器的整流器,用于与公共网格不同频率的交流电交流。移动变电站的设计定为在公共道路上的旅行,用于自然灾害或战争期间的临时备份。通常,它们的评级低于永久装置,并且由于道路旅行限制,可能会以多个单位建造。变电站设计优先考虑最小化成本,同时确保功率可用性,可靠性和未来变化以及可能的位置,包括室外,室内,地下或组合这些位置。在计划变电站布局时,要考虑环境影响,安全性和扩展潜力等因素至关重要。该站点必须能够适应未来的负载增长或增加传输,并减轻对环境(例如排水,噪声和交通)的影响。理想情况下,变电站应集中位于其分布区域内,以确保有效的电源。安全性也是至关重要的,采取了防止未经授权访问并保护人员和设备免受电气危害的措施。土杆可用于增强较低的电阻接地。要开始设计变电站布局,准备了一个单线图,说明了开关和保护布置,以及传入的供应线和传出输电线路。此图通常具有主元素,例如线条,开关,断路器和变压器,其排列与实际站点布局相似。传入线通常具有断开的开关和断路器,有些情况只有一个或另一个。断开开关通过不中断负载电流提供隔离,而断路器可以防止故障电流,并且当电源以错误的方向流动时可以开/关。大断层电流触发电流变压器绊倒断路器,断开负载并将故障点与系统的其余部分隔离。开关和断路器都可以在变电站内本地操作,也可以从控制中心进行远程操作。使用高架传输线,由于雷电和切换潮可能会导致绝缘故障,因此使用线路入口引导者来保护设备。绝缘协调研究确保设备故障和停电最小。下一阶段涉及公共汽车,将电压线连接到一个或多个总线的母线集。开关,断路器和公共汽车的排列会影响变电站的成本和可靠性。对于关键变电站,环形总线,双总线或“断路器和半”设置,可以用于防止单一断路器故障时电源中断。变电站设计必须平衡缩小足迹与维护易于维护。这允许在维护和维修期间将变电站的一部分脱离。较小的工业变电站由于其最小的负载要求而可能具有有限的开关功能。变电站通常采用安全功能来最大程度地减少工人的电气危害,例如将活导体与裸露的设备分开或使用屏幕保持安全距离。最小清除标准根据管辖权或公司要求而有所不同,更高的电压需要更大的许可。接地垫或网格通常安装在地下0.5-0.6米处,以进行接地,以防止意外重新加强电路。变电站围栏通常至少高2米,保护公众和雇员免受电气危害和故意破坏。变电站包含一系列设备,包括开关,保护,控制设备,变压器和断路器,用于中断短路或过载电流。较小的配电站由于容量降低而可能具有更少的组件。分配电路依赖于居住者断路器或保险丝进行保护。变电站通常不是房屋发电机,但可能具有电容器,电压调节器和反应堆。这些设施可以在围栏,地下或特殊用途的建筑物中找到,其中一些高层建筑物具有多个室内变电站。室内变电站经常在城市地区使用,以最大程度地减少变形金刚中的噪声,增强外观或从极端气候条件或污染中的盾牌开关柜。变电站经常在电气设备之间使用母线作为导体。母线可以是铝制管3-6英寸厚的铝管或电线(应变总线)。室外结构包括木杆,晶格金属塔和管状金属变种,钢晶格塔可为传输线和设备提供低成本的支撑,并在外观不关心的区域。低调变电站可以在外观至关重要的郊区指定。室内变电站可以在高电压下采用气体绝缘变电站(GIS)的形式,或在较低电压下使用金属封闭或金属粘合的开关设备。城市和郊区的室内变电站通常在外面结束,以与周围建筑物融合在一起。紧凑的变电站是内置在金属外壳中的户外设施,其设备相互靠近,以最大程度地减少占地面积的尺寸。高压断路器通常会中断变电站设备中的电流流,从而处理正常,过度,异常或继电器触发的方案。AIS(空气绝缘开关设备)和GIS(气体绝缘开关设备)是当导体分离在断路器中时,用于熄灭功率弧的最常见技术。虽然AIS是最便宜的绝缘子,并且最容易修改,但它占据了更多空间,并将设备暴露于外部环境。但是,它需要在地震活性区域进行额外的支撑,并且比GIS发射更多的电磁场和噪声。GIS仅需要AIS所占的土地面积的10-20%,这可能会节省收购成本。为了优化施工过程,可以在利用其功率的地区安装GIS(气体绝缘变电站),从而可节省大量成本。这种接近允许降低电缆和民用建筑成本。此外,GIS可以替换AIS(空气绝缘开关设备),而无需额外的土地面积,如果电源需求增加。此外,GIS设备通常安装在封闭的建筑物中,可保护其免受污染和盐等环境因素的侵害。在维护成本方面,除非用于切换目的,否则GIS变电站几乎不需要维护,在这种情况下,成本可能相对较低甚至零几年。但是,SF6(硫六氟化物)断路器确实需要加热器在极度冷的温度下正常运行。其他选项包括石油绝缘(OCB)和真空绝缘(VCB)变电站,每个变电站都有自己的利益和缺点。隐居者与断路器相似,但可能会更具成本效益,因为它们不需要单独的保护性继电器。它们通常用于配电系统中,并且随着时间的推移超过一定级别时,可以编程为行程。电容器库用于变电站,以平衡电感载荷的当前抽奖与其反应载荷,有助于减少由于电压下降而导致的系统损耗,或者通过导体启用额外的电力传输。较大的变电站通常具有控制,控制和保护设备的控制室,这些设备通常包括保护性继电器,仪表和断路器。石油变压器已汇合了区域,以防止漏油或火灾。变电站内的控制室配备了通信系统,备份电池和数据记录器,可捕获有关变电站操作的详细信息,尤其是在异常事件中,以帮助后期重建。这些控制室由气候控制,以确保该设备的可靠操作。为了解决间歇性可再生能源(如风能或太阳能)的电力激增,需要其他设备。大多数变压器作为热量和噪声而失去了很大一部分的输入,而不管负载如何,铁损耗是恒定的,而铜和辅助损失与电流平方成正比。为了减少噪音,通常在设备周围建造变压器外壳,以后可以在需要时添加。防火墙围绕变压器建造,以阻止火灾蔓延,并带有用于消防车辆的指定路径。变电站维护涉及使用红外扫描和溶解气体分析等方法来预测维护需求和潜在危险,涉及检查,数据收集和日常计划工作。红外技术检测到表明电能转化为热量的热点,而溶解的气体分析有助于确定何时进行机油隔离的变压器需要过滤或更换油,也检测到其他问题。早期的变电站依赖于手动切换和数据收集,但是随着分销网络变得更加复杂,自动化对于从中心点进行监督和控制所必需。电动变电站是现代电网的关键组成部分,可以有效地传输和向消费者发电。已经使用了各种通信方法,包括专用电线,电源线载体,微波无线电,光纤电缆和有线遥控电路,以及标准化协议(例如DNP3,IEC 61850),以及MODBUS以及MODBUS促进设备和主管中心之间的通信。这些变电站设施通常位于主要电力线附近,并用作长距离传输电源的枢纽。电动变电站的设计和布局可能会取决于位置,负载能力和环境考虑因素等因素。某些变电站是地下或专门设计的结构,以最大程度地减少视觉影响和环境破坏。最近对太平洋西北电站的袭击引起了人们对美国电网脆弱性的担忧。在回应中,专家建议采取积极的措施来保护关键基础设施免受潜在威胁。智能网格的开发也在推动变电站设计中的创新,从而在功率传输和分配方面提高了效率和灵活性。这包括使用高级技术,例如实时监控和控制系统,以及为高性能应用设计的更有效的变电站。专家强调了考虑安全性和安全性的设计变电站的重要性,同时还考虑了环境影响,美学和社区关系等因素。有效的变电站设计需要一种多学科的方法,该方法考虑了技术和非技术考虑。总体而言,电动变电站在维持现代电网的可靠性和效率方面起着至关重要的作用。随着电力需求的不断增长,创新的设计和技术对于确保安全有效地传输电力至关重要。注意:我试图从原始文本中保留主要的想法和概念,同时简化了语言并重组结构,以易于阅读。列出的资料是Blume的书(2016年)和Finn的出版物(2019),都重点介绍了电力系统。的研究,但由于缺少目标信息而导致引用错误。这些参考文献突出了变电站计划和电力系统基础知识中的关键概念,这表明它们与理解主题有关。