Jak dokładnie można rozwiązać problem nadmiernej pojemnościowej mocy reaktywnej w nowych stacjach energetycznych

Kierowane przez cele „podwójnego emisji dwutlenku węgla”, zainstalowana pojemność nowej wytwarzania energii energii przekroczyła 700 milionów kilowatów, co stanowi ponad 30% całkowitej instalacji w kraju. Dzięki na dużą skalę integracji przerywanych źródeł energii, takich jak fotowoltaiczna i wiatrowa energia, pojawiło się nowe wyzwanie techniczne w systemie elektroenergetycznym - nadmierna pojemnościowa moc reaktywna. Problem ten nie tylko zagraża bezpiecznym i stabilnym działaniu sieci energetycznej, ale także bezpośrednio wpływa na ekonomiczne korzyści nowych stacji energetycznych. Geyue Electric, jako producent specjalizujący się w reaktywnej rekompensaty energetycznej przez 15 lat, w poniższym tekście głęboko zbadamy systematyczne rozwiązanie tego upartego problemu z perspektywy praktyki inżynierskiej.

Mechanizm wytwarzania pojemnościowej nadmiaru władzy reaktywnej

Nowy sprzęt do wytwarzania energii ma fundamentalne różnice w stosunku do tradycyjnych generatorów synchronicznych. Fobowoltaiczne falowniki są podłączone do siatki za pomocą elektronicznych urządzeń elektronicznych, a ich właściwości robocze określają, że przy generowaniu mocy aktywnej nieuchronnie zostanie wytworzona indukcyjna moc reaktywna. Poprzez obszerne pomiary stwierdziliśmy, że pojedynczy falownik fotowoltaiczny 2,5 MW, przy jego mocy, naturalnie generuje do 600 kVar pojemnościowej mocy reaktywnej. W przypadku generatorów turbin wiatrowych z bezpośrednim napędem, które wykorzystują konwertera pełnej mocy, istnieją również podobne charakterystyki mocy reaktywnej.

Ta cecha jest szczególnie widoczna na obszarach o skoncentrowanych nowych stacjach energii energetycznej. W ubiegłym roku dane testowe z pewnej bazy fotowoltaicznej w Qinghai, z którymi współpracowaliśmy, wykazały, że w najsilniejszym okresie światła słonecznego w środku dnia pojemność reaktywna mocy całej elektrowni osiągnęła 28% całkowitej instalacji pojemności, powodując wzrost napięcia połączenia sieci o 8,3% w porównaniu do wartości ocenianej. W okresie niskiego obciążenia w nocy problem nadmiernej mocy reaktywnej w klastrze farmy wiatrowej był jeszcze silniejszy. Pewna podstawa energii wiatrowej o 500 mW zarejestrowała zdarzenie naruszenia limitu napięcia, które trwało 72 godziny.

Systematyczna analiza zagrożeń nadmiernych

Nadmierna limit napięcia jest najbardziej bezpośrednim przejawem szkody. Gdy napięcie magistrali przekracza górną granicę +7% określoną w GB/T 12325, falownik fotowoltaiczny aktywuje ochronę przepięcia i odłącza od siatki. Statystycznie przeanalizowaliśmy dane operacyjne 20 fotowoltaicznych stacji energetycznych w regionie północno -zachodnim i stwierdzili, że średnia roczna strata wytwarzania energii spowodowana przez problemy z napięciem osiągnęły 1,8%.

Poważniejsza szkoda polega na postępowym uszkodzeniu izolacji sprzętu. Gdy transformator działa w sposób ciągły na 1,1 -krotnym napięciu znamionowym, szybkość, w jakiej zmniejsza się stopień polimeryzacji ich izolacji, jest trzykrotnie niż w normalnych warunkach. Takie ukryte uszkodzenia są często odkrywane tylko wtedy, gdy sprzęt nagle się nie powiedzie. Na przykład elektrownia fotowoltaiczna 200 MW doznała kiedyś z powodu rozpadu głównego uzwojenia transformatora z powodu długoterminowego przepięcia, co spowodowało bezpośrednie straty ekonomiczne wynoszące ponad 3 miliony juanów.

Przełapanie rezonansowe jest kolejnym poważnym zagrożeniem. Gdy wyjście pojemnościowe nowej elektrowni energetycznej odpowiada parametrom indukcyjnym linii przesyłowej, może powodować niebezpieczne zjawiska amplifikacji harmonicznej. W projekcie uzupełniającym wiatrowym wiatrowym zaobserwowaliśmy w Xinjiang, że w określonym trybie roboczym szybkość zniekształceń 2,5. napięcie harmoniczne nagle wzrosło do 12%, co powoduje przegrzanie i uszkodzenie uzwojenia wielu skrzynek transformatorów.

Przełom technologiczny w dynamicznej rekompensaty

Statyczny generator VAR (SVG) jest obecnie najskuteczniejszym rozwiązaniem. Nasz inteligentny SVG trzeciej generacji, wyposażony w elementy mocy węglika krzemu, osiąga bardzo szybki czas reakcji na mniej niż 5 milisekund. Unikalna modułowa konstrukcja umożliwia elastyczne rozszerzenie pojemności, a pojedyncza jednostka może osiągnąć do 10 MVAR. Zastosowanie SVG w pewnym ultra-wysokim napięciu podtrzymującym farmę wiatrową w Mongolii Wewnętrznym wykazało, że po skonfigurowaniu 60 MVAR SVG fluktuacja napięcia w punkcie połączenia została zmniejszona z 8% do 2%.

Według różnych scenariuszy opracowaliśmy serię produktów. W przypadku rozproszonych stacji mocy fotowoltaicznej kompaktowy SVG montowany na ścianie może zaoszczędzić 60% przestrzeni instalacyjnej; W przypadku dużych stacji mocy naziemne zintegrowane rozwiązanie znacznie upraszcza proces budowy. Przybrzeżny pływowy projekt fotowoltaiczny przyjął naszą antykorozję SVG i działał stale przez trzy lata bez żadnych błędów w środowisku rozpylania solnego.

Strategia kontroli współpracy systemowej

Efekt kompensacyjny jednego urządzenia jest ograniczony, należy ustalić rozwiązanie na poziomie systemu. System sterowania „scentralizowany” opracował koordynowanie wielu SVG za pośrednictwem szybkiej sieci komunikacyjnej. W bazie demonstracji energii odnawialnej Hebei Zhangbei system ten osiągnął koordynację mocy reaktywnej dla 7 nowych stacji energetycznych, zwiększając regionalną szybkość kwalifikacji napięcia do 99,9%.

Wprowadzenie technologii sztucznej inteligencji znacznie poprawiło dokładność kontroli. Algorytm predykcyjny oparty na głębokim uczeniu się może przewidzieć trend mocy reaktywnej zmienia się o 30 minut wcześniej. Po wprowadzeniu algorytmu sztucznej inteligencji do pewnej elektrowni fotowoltaicznej w Ningxia, zapotrzebowanie na rezerwę SVG spadło o 35%, a utrata sprzętu spadła o 25%. Zastosowanie cyfrowej technologii podwójnej osiągnęło wirtualne debugowanie, skracając czas debugowania na miejscu o 70%.

Typowa analiza przypadków

Projekt remontu elektrowni fotowoltaicznej 200 MW w Qinghai ma znaczącą wartość demonstracyjną. Ten projekt przyjął nasze "Svg + Reaktor„Rozwiązanie hybrydowe, z całkowitą inwestycją 8,9 miliona juanów. Po jego operacji zwiększyło roczne wytwarzanie energii o 46 milionów kWh, a okres zwrotu inwestycji wynosił zaledwie 2,3 roku. Co ważniejsze, rozwiązał problem z ograniczeniem napięcia, który od dawna nękał elektrownię, i brak przypadków uprzedzenia spowodowanych przez problemy z napięciem.

Pewny komplementarny projekt rolnictwa fotowoltaicznego w prowincji Shandong stworzył nowatorski model aplikacji. Dzięki integracji układu chłodzenia SVG z krążeniem obszaru hodowli ryb, nie tylko rozwiązał problem rozpraszania ciepła sprzętu, ale także utrzymał stabilną temperaturę wody, tworząc model dochodu kompozytowego „Regulacja energii elektrycznej + hodowla ryb”. Projekt ten zwiększył wewnętrzną szybkość zwrotu projektu o 2,3 punktu procentowego.

Przyszłe perspektywy technologii

Głęboka integracja sztucznej inteligencji i elektroniki energetycznej jest wyraźnym kierunkiem. Opracowywany przez nas autonomiczny system decyzyjny może automatycznie optymalizować parametry sterowania poprzez analizę danych w czasie rzeczywistym. Testy laboratoryjne wykazały, że system ten może zwiększyć prędkość regulacji napięcia o trzykrotnie.

Połączenie szerokich półprzewodników i technologii nadprzewodnictwa może prowadzić do rewolucyjnego przełomu. Niskotemperatura SIC-SVG opracowana we współpracy z Massachusetts Institute of Technology osiąga gęstość mocy trzykrotnie niż konwencjonalne urządzenia w temperaturze roboczej 77K. Oczekuje się, że ta technologia rozwiąże problem transmisji mocy dla mocy wiatrowej na morzu w głębokich wodach.

Rozwiązanie problemu nadmiernej mocy reaktywnej wymaga połączenia innowacji technologicznych i systematycznego myślenia. Geyue Electric sugeruje, że nowe stacje energii energetycznej powinny w pełni rozważyć wymagania dotyczące bilansu reaktywnego na etapie planowania i projektowania oraz wybranych dostawców sprzętu o kompleksowych możliwościach rozwiązań. Uważamy, że ustanawiając reaktywny system kompensacji mocy z „precyzyjną prognozą, szybką reakcją i niezawodną obsługą”, zapewni solidne wsparcie dla systemów energetycznych o wysokiej przednozowań. Jeśli powyższy artykuł nie odpowiedział na twoje wątpliwości co do rozwiązania problemu nadmiernej mocy reaktywnej, skonsultuj się z jednym z inżynierów elektrycznych Geyue Electric ATinfo@gyele.com.cn, zawsze jesteśmy gotowi zrobić dla ciebie wszystko, co w naszej mocy.