新しいエネルギー出力ステーションの過剰な容量性反応性パワーの問題を解決することができる？

「二重炭素」の目標に基づいて、中国の新しいエネルギー発電の設置能力は7億キロワットを超えており、国の総設置能力の30％以上を占めています。太陽光発電や風力などの断続的な電源の大規模な統合により、電力システムに新しい技術的課題が現れました - 過度の容量性反応性パワー。この問題は、電力網の安全で安定した動作を脅かすだけでなく、新しいエネルギー出力ステーションの経済的利益に直接影響します。 Geyue Electricは、15年間のリアクティブな電力補償を専門とするメーカーとして、次のテキストで、エンジニアリングの実践の観点からこの頑固な問題に対する体系的な解決策を深く探求します。

容量性反応性電力過剰の生成メカニズム

新しいエネルギー発電機器には、従来の同期ジェネレーターとの根本的な違いがあります。太陽光発電インバーターは、電子電子デバイスを介してグリッドに接続されており、その作業特性により、アクティブな出力を生成すると、誘導性反応電力が必然的に生成されることが判断されます。広範な測定により、定格出力で単一の2.5MWの太陽光発電インバーターが、最大600 kVARの容量性反応電力を自然に生成することがわかりました。フルパワーコンバーターを使用するダイレクトドライブ風力タービン発電機の場合、同様の反応性電力特性も存在します。

この特性は、集中した新しいエネルギー出力ステーションのある地域で特に顕著です。昨年、私たちが協力した青島の特定の太陽光症のベースからのテストデータは、1日の真ん中で最も強い日光期間中に、発電所全体の容量性反応出力が総設置容量の28％に達し、グリッド接続電圧が評価された値と比較して8.3％増加することを示しました。夜間の低負荷期間中、風力発電所の過剰な反応力の問題はさらに深刻でした。特定の500mWの風力発電基地は、72時間続いた電圧制限違反イベントを記録しました。

過剰の危険性の体系的な分析

電圧の過剰な線は、最も直接的な害の現れです。バス電圧がGB/T 12325で指定された +7％上限を超えると、太陽光発電インバーターは過電圧保護を活性化し、グリッドから外されます。北西地域の20の太陽光発電所の操作データを統計的に分析し、電圧の問題によって引き起こされる年間平均発電損失が1.8％に達することを発見しました。

より深刻な害は、機器の断熱材の漸進的な損傷にあります。変圧器が定格電圧の1.1倍で連続的に動作する場合、断熱板の重合度が減少する速度は、通常の条件下で3倍です。このような潜在的な損傷は、多くの場合、機器が突然故障したときにのみ発見されます。たとえば、200mWの太陽光発電所は、かつて長期の過電圧による主要な変圧器巻線の故障に苦しみ、300万元以上の直接的な経済的損失をもたらしました。

共振過電圧はもう1つの大きな脅威です。新しいエネルギー発電所の容量性出力が伝送ラインの誘導パラメーターと一致する場合、危険な高調波増幅現象を引き起こす可能性があります。新jiangの風胞補完プロジェクトで、特定の動作モードでは、2.5番目の高調波電圧の歪み速度が突然12％に増加し、多重変圧器ボックスの巻線が過熱して損傷を与えることが観察されました。

動的補償における技術的ブレークスルー

静的VARジェネレーター（SVG）は現在、最も効果的なソリューションです。シリコンカーバイドパワーコンポーネントを備えた第3世代のインテリジェントSVGは、5ミリ秒未満の超高速応答時間を実現します。ユニークなモジュラー設計により、柔軟な容量拡張が可能になり、最大10 mvarに到達できる単一のユニットがあります。内部モンゴルの風力発電を支える特定の超高電圧でのSVGの適用により、60 mVAR SVGを構成した後、接続ポイントでの電圧変動が8％から2％以内に減少したことが示されました。

さまざまなシナリオによると、一連の製品を開発しました。分散した太陽光発電所の場合、コンパクトな壁に取り付けられたSVGは、設置スペースの60％を節約できます。大規模な地上局の場合、コンテナ化された統合ソリューションが建設プロセスを大幅に簡素化します。沿岸の潮flatな太陽光発電プロジェクトは、腐食防止SVGを採用し、塩スプレー環境に障害なしに3年間継続的に動作しました。

システム協調制御戦略

単一のデバイスの補償効果は限られており、システムレベルのソリューションを確立する必要があります。私たちが開発した「集中分配された」制御システムは、高速通信ネットワークを介した複数のSVGの動作を調整します。 Hebei Zhangbeiの再生可能エネルギーデモンストレーションベースでは、このシステムは7つの新しいエネルギー出力ステーションの反応性電力調整を達成し、地域の電圧の資格率を99.9％に上げました。

人工知能技術の導入により、コントロールの精度が大幅に向上しました。深い学習に基づく予測アルゴリズムは、30分前に反応性容量の変化の傾向を予測できます。 Ningxiaの特定の太陽光発電所に人工知能アルゴリズムを導入した後、SVGの予備能力要件は35％減少し、機器の損失は25％減少しました。デジタルツインテクノロジーの適用により、仮想デバッグが達成され、現場でのデバッグ時間が70％削減されました。

典型的な症例分析

青島にある200MWの太陽光発電所の改修プロジェクトには、重要なデモの価値があります。このプロジェクトは私たちを採用しました」SVG + 原子炉「総投資額は890万元のハイブリッドソリューションです。運用後、年間発電を4600万kWh増加させ、投資回収期間はわずか2。3年でした。さらに重要なことに、電圧の問題を長く悩ませていた電圧制限の問題を解決し、電圧の問題によって引き起こされた発電所は再び発生しました。

山東省の特定の太陽光発電農業補完プロジェクトが、新しいアプリケーションモデルを作成しました。 SVGの冷却システムを魚農業エリアの循環と統合することにより、機器の熱散逸問題を解決しただけでなく、安定した水温を維持し、「電気規制 +魚農業」複合収入モデルを形成しました。この設計により、プロジェクトの内部収益率が2.3パーセントポイント増加しました。

将来のテクノロジーの見通し

人工知能とパワーエレクトロニクスの深い統合は明確な方向です。私たちが開発している自律的な意思決定システムは、リアルタイムのデータ分析を通じて制御パラメーターを自動的に最適化できます。臨床検査では、このシステムが電圧調節の速度を3回増加させることができることが示されています。

ワイドバンドギャップの半導体と超伝導技術の組み合わせは、革新的なブレークスルーにつながる可能性があります。マサチューセッツ工科大学と協力して開発された低温SIC-SVGは、77kの作業温度で従来の機器の3倍の電力密度を達成しています。この技術は、深海の沖合風力発電のための送電の問題を解決することが期待されています。

過剰な反応性の容量容量の問題を解決するには、技術革新と体系的な思考の組み合わせが必要です。 Geyue Electricは、計画および設計段階では、新しいエネルギー電力ステーションがリアクティブなパワーバランス要件を完全に検討し、包括的なソリューション機能を備えた機器サプライヤーを選択する必要があることを示唆しています。 「正確な予測、迅速な対応、信頼できる操作」を備えたリアクティブな電力補償システムを確立することにより、高再生可能なエネルギー電力システムを強固なサポートを提供すると考えています。上記の記事が、過度の反応性容量の問題を解決することについてのあなたの疑問に答えていない場合は、Geyue Electricの電気技術者のいずれかをさらに相談してくださいinfo@gyelele.com.cn、私たちは常にあなたのために最善を尽くして喜んでいます。