グリッド形成技術とは何ですか?高電圧送電網から低電圧送電網への移行は、無効電力補償業界にどのような変革をもたらすのでしょうか?

新しいエネルギー源が世界の電力情勢を再構築している今日の世界では、高圧電力網由来の最先端技術であるグリッド形成技術が、電力網の安全性と安定性を確保するための重要な力となっています。簡単に言うと、グリッド フォーミング制御とも呼ばれるグリッド フォーミング テクノロジにより、太陽光発電インバータ、エネルギー貯蔵コンバータ、静止型無効電力発電機などのパワー エレクトロニクス デバイスが、従来の同期発電機の中核機能を模倣したり、それらを置き換えたりすることができます。グリッド形成テクノロジーは、電力網の電圧と周波数に受動的に「従う」ことはなくなりました。代わりに、安定した電圧と周波数の基準を積極的に「構築」し、「仮想同期発電機」のようにグリッドに重要な慣性と電圧のサポートを提供します。系統障害中、系統形成コンバータは定格値の数倍の過渡過電流を瞬時に供給する可能性があります。この制御された短絡電流の寄与により、基本的な障害回避 (FRT) 機能であるグリッド電圧が積極的にサポートされます。対照的に、従来のグリッド追従コンバータは、同じ条件下で同期を失い、自己保護のためにオフラインになる可能性があります。

時代の変革: 高電圧から低電圧への避けられないトレンド

高圧側から低圧配電およびユーザー側へのグリッドベースの技術の拡大は、エネルギー転換の必然の結果です。国際エネルギー機関 (IEA) が 2025 年半ばに予測したデータによると、世界の再生可能エネルギー発電量は、早ければ 2025 年末までに最大の電源として石炭を上回ると予想されています。その後、英国に本拠を置く有名なエネルギーシンクタンクである Ember が 2025 年 10 月に発表した正式な報告書で、この予測の正確性が確認されました。風力や太陽光などの新エネルギーの本質は電気機器です。従来の火力発電や水力発電の同期発電機の大規模な置き換えにより、電力システムは安定性を維持するための本来の物理的慣性を徐々に失い、「低慣性かつ弱いサポート」になっています。新エネルギーの系統接続における「低慣性と弱いサポート」という物理的現実の下で、まったく新しいプロアクティブな安定性制御システムを再構築するという課題は、工業団地や商業団地などの低電圧新エネルギーのシナリオでは特に顕著かつ厳しいものとなります。これは、これらの地域には、系統変動の原因（分散型太陽光発電、エネルギー貯蔵、充電杭など）と、電力品質に最も敏感でエラーを許容しない精密負荷の両方が集中しているためです。

高電圧送電網は、初期の新エネルギー電力システムにおける「低慣性と弱いサポート」の問題に対処するために、グリッド形成エネルギー貯蔵とグリッド形成 SVG (静止型無効電力発電機) の使用の先駆けとなりました。例えば、中国の新疆とチベットは、大規模な風力発電や太陽光発電基地に接続された「高電圧新エネルギー送電網」のためのグリッド形成エネルギー貯蔵の構成を奨励、あるいは義務付ける政策を導入している。中国山東省の世界初のグリッドフォーミング太陽光発電所（黄家口子グリッドフォーミング太陽光発電所）や「ブラックスタート」機能を備えた洋上風力発電所などの実証プロジェクトの成功により、高電圧送電網におけるグリッドフォーミング技術の実現可能性が検証されています。 「心臓血管センター」として機能する高圧バックボーン送電網が送電網ベースの技術によって安定化したことで、より堅牢な「毛細管ネットワーク」を構築するために送電網ベースの技術が低圧ユーザー側に下方に浸透することは明らかな世界的傾向となり、低圧無効電力補償業界のルールを根本的に書き換えている。 「心臓血管ハブ」として機能する高電圧送電ネットワークがグリッドフォーミング技術によって安定化すると、明らかな世界的傾向が現れました。現在、この技術は低電圧側にまで拡張され、より弾力性のある「毛細管ネットワーク」を構築しています。この変化は、低圧無効電力補償業界のルールを根本的に書き換えています。

機能革命：「病気を未然に防ぐ」から「土台となる」へ

静止型無効電力発電機などの従来の低電圧無効電力補償装置は、機能境界が「ガバナンス」である「電力網ドクター」と同様の役割を果たします。つまり、電力網が高調波や電圧変動などの「症状」を経験したときに現象を補償および修正します。しかし、低電圧側へのグリッド形成技術の統合により、これらのデバイスは「電力網のマイクロ基盤」へと進化し、その機能は次の 3 つの根本的な飛躍を遂げます。

最初の根本的な飛躍は、「受動的な統治」から「能動的な建設」への移行です。低電圧無効電力補償装置は、基準として絶対的に安定した外部グリッドに依存する必要がなくなりました。産業用または商業用のマイクログリッドや、グリッド インフラストラクチャが脆弱な地域などのシナリオでは、これらのデバイスは安定した電圧と周波数の「アンカー」を積極的に確立し、ローカル負荷やその他の分散型エネルギー リソースに対するグリッド接続のベンチマークを提供できます。主送電網に障害が発生した場合に、安全で安定した「電力アイランド」を形成する際に重要な負荷をサポートすることもできます。

2 番目の根本的な飛躍は、「静的補償」から「動的サポート」へのアップグレードです。グリッドフォーミング低電圧無効電力補償デバイスは強力な過渡過負荷機能を備えており、定格電流の 3 倍以上に達する瞬間的な過負荷電流を生成します。低圧送電網の短絡などの障害によって引き起こされる電圧低下のミリ秒以内に、系統形成低圧無効電力補償装置が大量の短絡電流を積極的に注入して電圧を強力にサポートすることができるため、地域の低圧配電システム全体の崩壊を防ぐことができます。これは、従来の低電圧無効電力補償装置では実現できない過渡サポート機能です。

3 番目の基本的な飛躍は、「独立したノード」から「システム コア」への進化を指します。将来のグリッド形成低電圧無効電力補償デバイスは、工業団地および商業団地における「PV-ストレージ-充電」マイクログリッド エコシステムのインテリジェント ハブとなるでしょう。これらの将来の系統形成低圧無効電力補償装置は、電力品質を管理するだけでなく、太陽光発電、エネルギー貯蔵システム、充電杭などのさまざまなリソースを調整し、配電することもできます。これらにより、マイクログリッドの最適化された内部動作、シームレスな系統接続および単独モードの切り替え、および重要な「ブラックスタート」機能、つまり、地域の低電圧配電システムが完全に停止した後に地域ネットワーク全体の動作を回復するための初期電源として機能する機能が可能になります。これは、あらゆる低圧無効電力補償装置が、単なる「コストセンター」から、生産の継続性を確保し、新エネルギーの統合を強化し、総合的な価値を生み出す「重要な資産」に変わることを意味します。

Geyue Electric の洞察と行動

グリッドフォーミング技術によって革命がもたらされたこの重大な業界変革に直面して、Geyue Electric は、真の進歩は制御アルゴリズムの飛躍にあるだけでなく、より重要なことに、これらの高度なアルゴリズムを支えるハードウェア基盤の絶対的な信頼性にあることを明確に理解しています。グリッドフォーミング機能に求められる瞬間的な大電流出力、頻繁な電力応答、極端な動作条件下での安定性は、コアパワーモジュール、特に磁気コンポーネントの性能に対して前例のない厳しい要件を課します。これは、磁気コアの飽和、インダクタンスのドリフト、または熱的不安定性によって引き起こされる制御の歪みによって、高度なグリッド形成アルゴリズムが無効になり、すべての努力が無駄になる可能性があるためです。

この目的を達成するために、Geyue Electric は、デュアルドライブ戦略により、高圧側から低圧側まで拡張するグリッド形成技術のトレンドを積極的に取り入れています。技術統合の面では、当社は有力な研究機関と協力してグリッドフォーミング制御アルゴリズムと次世代インテリジェントパワーモジュールの統合に関する予備研究を実施し、プロアクティブなサポート機能を備えた未来志向の低圧無効電力補償システムソリューションの開発を目指しています。

より根本的に、当社はハードウェアの信頼性という生命線を継続的に強化しています。すべてのインテリジェント機能の上限は、物理ハードウェアのパフォーマンスの下限に依存すると考えています。独自のコアコンポーネントに代表される、CKSGシリーズ高性能鉄心直列リアクトル、高品質、低損失のケイ素鋼板と独自のマルチセグメント均一エアギャップ エポキシ硬化技術を利用しています。この細心の注意を払った職人技により、厳しい電流サージ、広帯域の高調波干渉、および長期間の動作下でも、インダクタンス値が極めて高い直線性と優れた飽和防止能力を維持することが保証されます。これは、ミリ秒レベルの正確な制御を実現し、瞬間的な過負荷に耐えるために、統合された系統接続機能を備えた将来のコンバータにとってかけがえのない物理的保証を提供します。当社の最新の完全自動化生産ラインに実装されている厳格な品質管理は、まさに、低電圧電力網の「グリッド形成」時代に向けた最も信頼性の高い基盤を構築することを目的としています。

結論として、高圧から低圧への系統形成技術の拡大は、単なる技術移転ではなく、「系統を追う」から「系統を構築する」へのパラダイムシフトである。これにより、低圧無効電力補償業界を舞台裏から最前線に、脇役から主導的な役割に押し上げ、新しい電力システムの周辺システムの回復力を構築する主力となるでしょう。 Geyue Electric はすでにこの変革において強固な基盤を築き、将来の次の段階に着手する準備ができています。低電圧無効電力補償に関するご質問は、次の URL で回答できます。info@gyele.com.cn.