Как может решить проблема чрезмерной емкостной реактивной мощности на новых энергетических станциях？

Установленная мощность «двойной углерод», обусловленная «двойным углеродным», превысила 700 миллионов киловатт, что составляет более 30% от общей установленной мощности страны. Благодаря крупномасштабной интеграции прерывистых источников энергии, таких как фотоэлектрическая и ветровая мощность, в системе энергетики появилась новая техническая задача - чрезмерная емкостная реактивная мощность. Эта проблема не только угрожает безопасной и стабильной работе энергетической сетки, но также напрямую влияет на экономические выгоды новых энергетических станций. Geyue Electric, как производитель, специализирующийся на компенсации реактивной мощности в течение 15 лет, в следующем тексте мы рассмотрим систематическое решение этой упрямой проблемы с точки зрения инженерной практики.

Механизм генерации емкостной реактивной мощности избытка

Новое оборудование для генерации энергии имеет фундаментальные отличия от традиционных синхронных генераторов. Фотоэлектрические инверторы подключены к сети через электронные устройства с электронными устройствами, и их рабочие характеристики определяют, что при генерации активной мощности неизбежно будет производиться индуктивная реактивная мощность. Благодаря обширным измерениям мы обнаружили, что один фотоэлектрический инвертор 2,5 МВт, при его номинальном выходе, естественным образом генерирует до 600 квар емкостной реактивной мощности. Для генераторов ветряных турбин прямого привода, которые используют конвертеры с полной мощью, также существуют аналогичные характеристики реактивной мощности.

Эта характеристика особенно заметна в областях с концентрированными новыми энергетическими станциями. В прошлом году данные тестирования с определенной фотоэлектрической базы в Цинхай, с которой мы сотрудничали, показали, что в течение самых сильных солнечных периодов в середине дня, емкостная реактивная выходная мощность всей электростанции достигла 28% от общей установленной мощности, что привело к увеличению напряжения подключения сетки на 8,3% по сравнению с оцененным значением. В течение низкого периода нагрузки ночью проблема избыточной реактивной мощности в кластере ветряной фермы была еще более серьезной. Определенная база ветроэнергетики мощностью 500 МВт записала событие нарушения ограничения напряжения, которое длилось 72 часа.

Систематический анализ опасностей избытка

Переплата напряжения является наиболее прямым проявлением вреда. Когда напряжение шины превышает верхний предел +7%, указанный в GB/T 12325, фотоэлектрический инвертор активирует защиту от перенапряжения и отключается от сетки. Мы статистически проанализировали данные о операции 20 фотоэлектрических электростанций в северо -западном регионе и обнаружили, что среднегодовая потеря электроэнергии, вызванная проблемами напряжения, достигла 1,8%.

Более серьезный вред заключается в прогрессивном повреждении изоляции оборудования. Когда трансформатор работает непрерывно в 1,1 раза выше номинального напряжения, скорость, с которой степень полимеризации его изоляции уменьшается, в три раза, чем в нормальных условиях. Такой скрытый урон часто обнаруживается только тогда, когда оборудование внезапно терпит неудачу. Например, фотоэлектрическая электростанция 200 МВт, когда-то страдала от разрушения основного обмотки трансформатора из-за долгосрочного перевышения, что привело к прямым экономическим потерям более 3 миллионов юаней.

Резонансное воздействие - еще одна важная угроза. Когда емкостный выход новой энергетической электростанции соответствует индуктивным параметрам линии передачи, это может вызвать опасные явления амплификации гармоники. В Синьцзяне мы наблюдали в области ветряного комплементарного проекта, который в определенном рабочем режиме, скорость искажения 2,5-го гармонического напряжения внезапно увеличилась до 12%, что приводит к перегреву и повреждению обмотков множественных коробок трансформатора.

Технологические прорывы в динамической компенсации

Статический генератор VAR (SVG) в настоящее время является наиболее эффективным решением. Наш интеллектуальный SVG третьего поколения, оснащенный компонентами карбида кремния карбида, достигает ультрабывающего времени отклика менее 5 миллисекунд. Уникальная модульная конструкция обеспечивает гибкое расширение емкости, с одним блоком, способным достигать 10 мВАР. Применение SVG в определенной ветровой ферме с сверхвысоким напряжением во внутренней Монголии показало, что после настройки SVG 60 MVAR колебания напряжения в точке подключения были снижены с 8% до 2%.

Согласно различным сценариям, мы разработали серию продуктов. Для распределенных фотоэлектрических электростанций компактный SVG, установленный на стене, может сэкономить 60% установки; Для крупных наземных электростанций контейнерное интегрированное решение значительно упрощает процесс строительства. Прибрежный приливный фотоэлектрический проект принял наш антикоррозионный SVG, и он работал непрерывно в течение трех лет без каких-либо неисправностей в среде соляного распыления.

Стратегия совместного контроля системы

Эффект компенсации одного устройства ограничен, должно быть установлено решение на уровне системы. «Централизованная распределенная» система управления мы разработали координат работы нескольких SVG с помощью высокоскоростной сети связи. В Демонстрационной базе возобновляемой энергии Хэбэй Чжангбей эта система достигла координации реактивной мощности для 7 новых энергетических станций, повышая скорость квалификации регионального напряжения до 99,9%.

Внедрение технологии искусственного интеллекта значительно улучшила точность контроля. Прогнозирующий алгоритм, основанный на глубоком обучении, может предсказать тенденцию реактивной мощности, изменяется за 30 минут. После введения алгоритма искусственного интеллекта на определенную фотоэлектрическую электростанцию в Нингсии, потребность в резервной емкости в SVG снизилась на 35%, а потеря оборудования снизилась на 25%. Применение цифровой технологии Twin достигло виртуальной отладки, сократив время отладки на месте на 70%.

Типичный анализ случая

Проект реконструкции фотоэлектрической станции 200 МВт в Цинхай имеет значительную демонстрационную ценность. Этот проект принял наш »Svg + Реактор«Гибридное решение, общее количество инвестиций в 8,9 млн. Юаней. После его работы он увеличил годовую выработку электроэнергии на 46 миллионов кВтч, а период окупаемости инвестиций составлял всего 2,3 года. Что более важно, оно решило проблему с ограничением напряжения, которая давно мешала электростанции, и никаких инцидентов по отключению электроэнергии, вызванных проблемами напряжения.

Определенный комплементарный комплементарный проект фотоэлектрического сельского хозяйства в провинции Шаньдун создал новую модель приложения. Интегрируя систему охлаждения SVG с циркуляцией области рыбного земледелия, она не только решила проблему рассеивания тепла оборудования, но и сохранила стабильную температуру воды, образуя модель композитного дохода «Форма». Этот дизайн увеличил внутреннюю норму доходности проекта на 2,3 процентных пункта.

Будущие технологические перспективы

Глубокая интеграция искусственного интеллекта и силовой электроники является четким направлением. Автономная система принятия решений, которую мы разрабатываем, может автоматически оптимизировать параметры управления с помощью анализа данных в реальном времени. Лабораторные испытания показали, что эта система может увеличить скорость регулирования напряжения в три раза.

Комбинация широких полупроводников и сверхпроводящих технологий может привести к революционному прорыву. Низкотемпературный SIC-SVG, разработанный в сотрудничестве с Массачусетским технологическим институтом, в три раза больше, чем у обычного оборудования при рабочей температуре 77 тысяч. Ожидается, что эта технология решит проблему передачи электроэнергии для мощности ветряной мощности в глубоких водах.

Решение проблемы чрезмерной реактивной мощности требует комбинации технологических инноваций и систематического мышления. Geyue Electric предполагает, что новые энергетические станции должны полностью рассмотреть требования к реактивному балансу мощности на этапе планирования и проектирования и выбирать поставщиков оборудования с комплексными возможностями решения. Мы считаем, что, установив систему компенсации реактивной мощности с «точным прогнозом, быстрым откликом и надежной работой», она обеспечит надежную поддержку высокопроизводимых энергетических энергетических системам. Если вышеуказанная статья не ответила на ваши сомнения в решении проблемы чрезмерной реактивной мощности, пожалуйста, проконсультируйтесь с одним из инженеров -электриков Geyue Electric вinfo@gyele.com.cn, мы всегда готовы сделать все возможное для вас.