Kuinka tarkalleen voidaan ratkaista liiallisen kapasitiivisen reaktiivisen tehon ongelma ratkaista？

"Kaksinkertaisen hiilen" tavoitteiden ohjaamana Kiinan asennettu uuden energiavoiman tuotannon kapasiteetti on ylittänyt 700 miljoonaa kilowattia, mikä on yli 30% maan kokonaiskapasiteetista. Ajoittaisten virtalähteiden, kuten aurinkovoiman ja tuulivoiman, laajamittaisen integroinnin myötä sähköjärjestelmässä on syntynyt uusi tekninen haaste - liiallinen kapasitiivinen reaktiivinen voima. Tämä ongelma ei vain uhkaa sähköverkon turvallista ja vakaata toimintaa, vaan vaikuttaa myös suoraan uusien energiavoimalaitosten taloudellisiin hyötyihin. Geyue Electric, valmistajana, joka on erikoistunut reaktiiviseen tehonkorvaukseen 15 vuoden ajan, seuraavassa tekstissä tutkimme syvästi systemaattista ratkaisua tähän itsepäiseen ongelmaan tekniikan käytännön näkökulmasta.

Kapasitiivisen reaktiivisen voiman ylimääräisen kapasitiivisen muodostumismekanismi

Uudella energian voimantuotantolaitteilla on perustavanlaatuisia eroja perinteisistä synkronisista generaattoreista. Stouran invertterit on kytketty verkkoon sähköelektronisten laitteiden kautta, ja niiden työominaisuudet määrittävät, että aktiivisen tehon tuotettaessa induktiivinen reaktiivinen teho syntyy väistämättä. Laajojen mittausten avulla olemme havainneet, että yksi 2,5 MW: n aurinkosähkön invertteri tuottaa luonnollisesti jopa 600 kvaaria kapasitiivista reaktiivista tehoa. Suoravetotuuliturbiinigeneraattoreille, jotka käyttävät täyden tehon muuntimia, on olemassa myös samanlaisia reaktiivisia tehoominaisuuksia.

Tämä ominaisuus on erityisen näkyvä alueilla, joilla on tiivistettyjä uusia energiavoimalaitoksia. Viime vuonna testitiedot tietyn Qinghain aurinkosähkökannasta, jonka kanssa teimme yhteistyötä, osoittivat, että voimakkaimman auringonvalon ajanjakson aikana koko päivän voimalaitoksen kapasitiivinen reaktiivinen tehonlähtö oli 28% kokonaismäärästä asennetusta kapasiteetista, mikä aiheutti ruudukkoyhteysjännitteen lisääntymisen 8,3% verrattuna arvioituun arvoon. Matalan kuormitusjakson aikana tuulipuistoklusterin ylimääräisen reaktiivisen voiman ongelma oli vielä vakavampi. Tietty 500 MW: n tuulivoimalasku kirjasi jännitteiden rajoitustapahtuman, joka kesti 72 tuntia.

Systemaattinen analyysi ylimääräisistä vaaroista

Jännitteen liiallinen rajoitus on suorin haittojen ilmentyminen. Kun väyläjännite ylittää GB/T 12325: ssä määritetyn +7%: n ylärajan, aurinkosähköinvertteri aktivoi ylijännitesuojan ja irrottaa ruudukosta. Olemme analysoineet tilastollisesti 20 aurinkosähkön voimalaitoksen operaatiotiedot luoteisalueella ja havainneet, että jännitekysymysten aiheuttama vuotuinen keskimääräinen energiantuotantohäviö oli 1,8%.

Vakavampi vahinko on laitteiden eristyksen asteittainen vahinko. Kun muuntaja toimii jatkuvasti 1,1 -kertaisesti nimellisjännitteellä, niiden eristyksen polymerointiaste pienenee kolme kertaa normaaleissa olosuhteissa. Tällaiset piilevät vahingot löydetään usein vasta, kun laite yhtäkkiä epäonnistuvat. Esimerkiksi 200 MW: n aurinkosähkövoimalaitos kärsi kerran muuntajan käämityksen hajoamisesta pitkäaikaisen ylijännitteen vuoksi, mikä johtaa suoriin taloudellisiin tappioihin yli 3 miljoonaa yuania.

Resonanssi ylijännitys on toinen merkittävä uhka. Kun uuden energiavoimalaitoksen kapasitiivinen lähtö vastaa siirtojohdon induktiivisia parametreja, se voi aiheuttaa vaarallisia harmonisia monistusilmiöitä. Havaitsimme Xinjiangin tuulen-suoli-komplementaarisessa projektissa, että tietyssä käyttötavat 2,5. harmonisen jännitteen vääristymisnopeus kasvoi yhtäkkiä 12%: iin, mikä johti ylikuumenemiseen ja useiden muuntajasarjojen käämien vaurioihin.

Teknologiset läpimurtot dynaamisessa kompensoinissa

Staattinen VAR -generaattori (SVG) on tällä hetkellä tehokkain ratkaisu. Kolmannen sukupolven älykäs SVG, joka on varustettu piikarbiditehokomponenteilla, saavuttaa erittäin nopean vasteajan, joka on alle 5 millisekuntia. Ainutlaatuinen modulaarinen muotoilu mahdollistaa joustavan kapasiteetin laajentumisen, ja yksi yksikkö pystyy saavuttamaan jopa 10 mVaria. SVG: n levitys tietyllä erittäin korkealla jännitteellä tuulipuistoa tukevassa Mongoliassa on osoittanut, että 60 mVar SVG: n määrittämisen jälkeen liitäntäpisteen jännitteen heilahtelu on vähentynyt 8%: sta 2%: iin.

Eri skenaarioiden mukaan olemme kehittäneet sarjan tuotesarjan. Hajautettujen aurinkosähkön voimalaitoksille kompakti seinälle kiinnitetty SVG voi säästää 60% asennustilasta; Suurille maa -asemille kontterisoitu integroitu ratkaisu yksinkertaistaa suuresti rakennusprosessia. Rannikon vuoroveden litteä aurinkosähköprojekti hyväksyi korroosion vastaisen SVG: n, ja se toimi jatkuvasti kolmen vuoden ajan ilman mitään vikoja suolahuihkeympäristössä.

Järjestelmäyhteistyöstrategia

Yhden laitteen kompensointivaikutus on rajoitettu, järjestelmätason ratkaisu on luotava. "Keskitetty jakautunut" -ohjausjärjestelmä, jonka kehitimme koordinoi useiden SVG: ien toimintaa nopean viestinnän verkon kautta. Hebei Zhangbei uusiutuvan energian esittelypohjassa tämä järjestelmä saavutti reaktiivisen tehon koordinaation 7 uudelle energiavoimalaitokselle nostaen alueellisen jännitteen pätevyysasteen 99,9%: iin.

Keinotekoisen älykkyystekniikan käyttöönotto on parantunut huomattavasti hallintatarkkuuteen. Syvään oppimiseen perustuva ennustava algoritmi voi ennustaa reaktiivisen tehokapasiteetin muutoksen 30 minuuttia etukäteen. Saatuaan käyttöön keinotekoisen älykkyysalgoritmin tietylle Ningxian aurinkosähköasemalle, SVG: n varantokapasiteettivaatimus laski 35%ja laitteiden menetys laski 25%. Digitaalisen kaksoisteknologian soveltaminen on saavuttanut virtuaalisen virheenkorjauksen, vähentämällä virheenkorjausaikaa 70%.

Tyypillinen tapausanalyysi

Qinghain 200MW: n aurinkosähkövoimalaitoksen kunnostushankkeella on merkittävä esittelyarvo. Tämä projekti hyväksyi meidän "SVG + Reaktori"Hybridi -ratkaisu, jonka kokonais investointi oli 8,9 miljoonaa yuania. Sen operaation jälkeen se lisäsi vuotuista sähköntuotantoa 46 miljoonalla kWh ja sijoitusmaksujakso oli vain 2,3 vuotta. Vielä tärkeämpää on, että se ratkaisi jännitteen rajaongelman, joka oli jo kauan vaivannut voimalaitosta, eikä jännitekysymyksiä aiheuttanut virrankatkoksia.

Shandongin maakunnassa tietty aurinkosähkökalan viljelyprojekti on luonut uuden sovellusmallin. Integroimalla SVG: n jäähdytysjärjestelmä kalanviljelyalueen kiertoon, se ei vain ratkaissut laitteiden lämmön hajoamisongelmaa, vaan myös ylläpitää vakaan veden lämpötilan muodostaen "sähkön sääntelyn + kalanviljelyn" yhdistelmätulomallin. Tämä muotoilu lisäsi projektin sisäistä tuottoprosenttia 2,3 prosenttiyksikköä.

Tulevaisuuden teknologianäkymät

Keinotekoisen älykkyyden ja voimaelektroniikan syvä integrointi on selkeä suunta. Kehittämämme autonominen päätöksentekojärjestelmä voi optimoida ohjausparametrit automaattisesti reaaliaikaisen tietoanalyysin avulla. Laboratoriokokeet ovat osoittaneet, että tämä järjestelmä voi lisätä jännitesäätelyn nopeutta kolme kertaa.

Laajen kaistalevyjen puolijohteiden ja suprajohtava tekniikan yhdistelmä voi johtaa vallankumoukselliseen läpimurtoon. Matalan lämpötilan SIC-SVG kehitetty yhteistyössä Massachusetts Institute of Technology -sovelluksen kanssa saavuttaa voimatiheyden kolme kertaa tavanomaisten laitteiden lämpötilassa 77 kt. Tämän tekniikan odotetaan ratkaisevan syvien vesien offshore -tuulivoiman voimansiirron ongelman.

Liiallisen reaktiivisen tehokapasiteetin ongelman ratkaiseminen vaatii yhdistelmää teknologista innovaatiota ja systemaattista ajattelua. Geyue Electric ehdottaa, että uusien energiavoimalaitosten tulisi ottaa täysin reaktiivisten voimatasapainon vaatimukset suunnittelu- ja suunnitteluvaiheessa ja valita laitteiden toimittajat, joilla on kattavat ratkaisuominaisuudet. Uskomme, että luomalla reaktiivisen tehonkorvausjärjestelmän "tarkkaan ennustamiseen, nopeaan vasteeseen ja luotettavaan toimintaan", se tarjoaa vankkaa tukea korkean uusiutuvien energiatehojärjestelmille. Jos yllä oleva artikkeli ei ole vastannut epäilyihisi liiallisen reaktiivisen tehokapasiteetin ongelman ratkaisemisesta, ota yhteyttä yhtään Geyue Electricin sähköinsinööreistä osoitteessainfo@gyele.com.cn, olemme aina valmiita tekemään parhaamme sinulle.