Как популяризация распределительных сетей постоянного тока разрушит традиционную архитектуру компенсации реактивной мощности?

Быстрое развитие технологий распределительных сетей постоянного тока приводит к глубоким изменениям в архитектуре энергосистемы. Как производитель низковольтного оборудования для компенсации реактивной мощности, компания Geyue Electric считает, что популяризация распределительных сетей постоянного тока окажет фундаментальное влияние на традиционные технологии компенсации реактивной мощности. В этой статье эта тенденция будет проанализирована с трех сторон: смена технологической парадигмы, эволюция форм оборудования и реконфигурация структуры рынка.

Фундаментальный сдвиг в технологических парадигмах

Реактивная компенсация мощности является незаменимой частью в традиционных сетях распределения переменного тока, поскольку система переменного тока требует реактивной мощности для поддержания стабильности напряжения и обеспечения нормальной работы электромагнитного оборудования. Индуктивные нагрузки в системе переменного тока нуждаются в емкостной реактивной мощности для компенсации, а характеристики емкостных линий требуют индуктивной реактивной мощности для баланса. Этот обмен реактивной мощностью является неотъемлемой особенностью системы переменного тока.

Сети распределения DC в корне изменяют эту техническую парадигму. В системе постоянного тока как напряжение, так и ток являются однонаправленными, и нет концепции разности фаз. Следовательно, реактивная сила в традиционном смысле больше не существует в чистой среде постоянного тока. Системам постоянного тока не нужно поддерживать стабильность напряжения посредством реактивной обмена электроэнергией, что делает традиционную техническую архитектуру на основе компенсации реактивной мощности терять свою основу.

Система постоянного тока все еще должна решать проблемы качества электроэнергии. Несмотря на то, что реактивная мощность не существует, система постоянного тока сталкивается с новыми проблемами качества электроэнергии, такими как колебания напряжения, подавление пульсации и управление гармоникой. Решения этих проблем в основном отличаются от традиционной компенсации реактивной мощности и требуют принятия совершенно новых технических подходов и форм оборудования.

Эволюция форм оборудования

Традиционное оборудование для компенсации реактивной мощности столкнется с судьбой замены в сети распределения постоянного тока. Банки конденсаторов, реакторы, статические компенсаторы реактивной мощности и другие устройства, широко используемые в системе переменного тока, разработаны на основе характеристик системы переменного тока. Эти устройства не могут быть непосредственно использованы в среде постоянного тока и могут даже вызывать негативные воздействия.

Дистрибьюторская сеть DC требует совершенно нового оборудования для управления качеством электроэнергии. Твердовой трансформатор DC заменил традиционный трансформатор переменного тока и обладает двойными функциями преобразования напряжения и контроля качества мощности. Активное устройство подавления пульсации стало ключевым компонентом системы постоянного тока, используемого для устранения компонентов переменного тока в напряжении постоянного тока. Двунаправленный преобразователь постоянного тока не только регулирует поток мощности, но и играет важную роль в стабилизации напряжения.

В этих новых устройствах используются полностью контролируемые электронные компоненты и расширенные алгоритмы управления, что позволяет более быстрому и точному регулированию качества электроэнергии. Данные из определенного демонстрационного проекта DC Microgrid показывают, что после принятия активного устройства подавления пульсации коэффициент транспрессии напряжения постоянного тока уменьшился с 5% до ниже 0,05%, что значительно улучшило качество источника питания.

Всесторонне реструктурированная стратегия контроля

Стратегии управления сети распределения постоянного тока в основном отличаются от стратегии традиционных систем переменного тока. В системах переменного тока реактивное управление компенсацией мощности в основном фокусируется на улучшении коэффициента мощности и стабильности напряжения с относительно простыми целями управления. Напротив, контроль систем постоянного тока должен учитывать множество целей, таких как стабильность напряжения, пульсирование и баланс мощности одновременно, что приводит к значительно повышенной сложности контроля.

Управление системой постоянного тока в большей степени зависит от связи и координации. В системе переменного тока компенсация реактивной мощности может работать независимо локально, тогда как в системе постоянного тока требуется быстрая связь и скоординированное управление между различными узлами. Система постоянного тока, основанная на архитектуре распределенного управления, может обеспечить глобальную оптимизацию работы, но она также предъявляет более высокие требования к надежности связи и алгоритмам управления.

Технология искусственного интеллекта играет важную роль в контроле систем постоянного тока. Алгоритмы машинного обучения могут предсказать изменения нагрузки и вывод новых источников энергии и заранее настроить стратегии управления. Технология глубокого обучения может идентифицировать аномальные состояния системы и автоматически принимать корректирующие меры. Эти интеллектуальные методы управления значительно улучшили эксплуатационную надежность и эффективность систем постоянного тока.

Перетасованная промышленная экосистема

Широко распространенное внедрение дистрибьюторских сетей постоянного тока изменит конкурентную среду рынка управления качеством электроэнергии. Традиционные производители оборудования для компенсации реактивной энергопотребления находятся под давлением, чтобы трансформировать и необходимо быстро освоить технологию распределения постоянного тока и разрабатывать соответствующие продукты. Новые предприятия, использующие свои преимущества в области электроники, могут добиться прорыва с помощью стратегии «разворота».

Фокус рынка смещается в сторону системных решений. В распределительных сетях постоянного тока управление качеством электроэнергии больше не является независимым процессом; вместо этого он глубоко интегрирован с инверторным оборудованием, устройствами защиты и системами мониторинга. Способность предоставлять комплексные решения стала ключевым фактором рыночной конкуренции.

Неполная стандартная система представляет как возможности, так и проблемы. Технология сетей распределения постоянного тока все еще находится на ранней стадии разработки, и связанные с ними соответствующие стандарты еще не завершены. Это не только дает предприятиям возможность участвовать в стандартной формулировке, но также увеличивает неопределенность в разработке продукта. Ge Yue Electric активно участвует в стандартной разработке разработчиков для сетей распределения постоянного тока, способствуя здоровому развитию отрасли.

Технологический путь трансформации и стратегический выбор

Перед лицом изменений, вызванных сетями распределения постоянного тока, производителям традиционной реактивной компенсационной оборудования необходимо сформулировать четкие стратегии технологической трансформации. В краткосрочной перспективе распределение переменного тока все еще будет доминировать на рынке, но доля распределения постоянного тока будет постепенно увеличиваться. Предприятия должны поддерживать конкурентоспособность своего существующего бизнеса, активно инвестируя в исследования и разработки технологий DC.

Разработка продукта должна основываться на прогрессивной стратегии. Первоначально можно провести разработку оборудования управления питанием для гибридных систем переменного/постоянного тока, а затем постепенно перейти к системам чистого постоянного тока. Модульная конструкция может повысить адаптируемость и масштабируемость продукта, а также снизить технические риски.

Обучение персонала и организационная трансформация имеют жизненно важное значение. Технология сети распределения постоянного тока охватывает несколько областей, таких как электроника, теория управления и коммуникационные технологии, и требует создания междисциплинарных технических команд. Организационная структура должна быть более гибкой, способной быстро реагировать на изменения на рынке и технологические достижения.

Широкое распространение дистрибьюторских сетей DC не только меняет технический подход к управлению качеством электроэнергии, но и изменяет конкурентную ландшафт и цепочку создания стоимости всей отрасли. Geyue Electric будет активно использовать эту трансформацию, постоянно инновации в инновации продуктов и технологий, а также обеспечивает надежные гарантии качества электроэнергии для разработки сети распределения DC. Мы считаем, что благодаря совместным усилиям всех сторон в области исследований, образования и промышленности технологии дистрибьюторской сети DC станут более зрелыми и полными, обеспечивая важную поддержку для строительства новой энергетической системы. Если ваш постоянный проект нуждаетсяinfo@gyele.com.cn.