Làm thế nào vấn đề về công suất phản ứng điện dung quá mức trong các trạm năng lượng mới có thể được giải quyết một cách hiệu quả?

Trong thời đại mà ngành công nghiệp năng lượng mới đang bùng nổ với tốc độ chưa từng có, kết nối lưới quy mô lớn của các nhà máy điện quang điện và trang trại gió trên toàn thế giới đã mang đến một thách thức kỹ thuật bất ngờ - sức mạnh phản ứng điện dung quá mức. Là nhà sản xuất thiết bị bù năng lượng phản ứng điện áp thấp, Geyue Electric tin rằng vấn đề công suất phản ứng điện dung quá mức không chỉ ảnh hưởng đến hoạt động ổn định của lưới điện, mà còn hạn chế sự phát triển bền vững của ngành năng lượng mới. Để đáp ứng nhu cầu này, công ty chúng tôi tự tin rằng chúng tôi có khả năng giải quyết vấn đề đương đại này cho ngành công nghiệp năng lượng mới. Bài viết này sẽ khám phá sâu sắc giải pháp của chúng tôi cho vấn đề sức mạnh phản ứng điện dung quá mức từ ba khía cạnh: bản chất của vấn đề, con đường kỹ thuật và các giải pháp sáng tạo.

Bản chất của vấn đề

Vấn đề về sức mạnh phản ứng điện dung quá mức trong các trạm năng lượng mới nằm ở sự không phù hợp giữa các đặc tính sản xuất công suất của chính họ và nhu cầu của lưới điện. Trong các trạm năng lượng mới, các bộ biến tần quang điện và máy tạo tuabin gió tạo ra công suất phản ứng điện dung khi chúng cung cấp năng lượng hoạt động. Khi có đủ ánh sáng mặt trời hoặc gió mạnh, công suất phản ứng điện dung được tạo ra bởi các bộ biến tần quang điện và máy tạo tuabin gió có thể vượt xa nhu cầu lưới địa phương. Công suất phản ứng dư thừa có thể khiến điện áp trong hệ thống điện tăng lên và thậm chí dẫn đến thiệt hại quá điện áp cho thiết bị.

Vấn đề tiêu thụ năng lượng điện dung quá mức đặc biệt nổi bật ở các vùng xa xôi. Do cấu trúc lưới tương đối yếu ở các vùng xa xôi và công suất ngắn mạch nhỏ hơn, các dao động điện áp trong lưới từ xa nhạy hơn với những thay đổi về công suất phản ứng. Dữ liệu hoạt động của nhà máy điện quang điện ở khu vực Tây Bắc cho thấy trong giai đoạn phát điện cực đại vào buổi chiều, điện áp của trạm vượt quá điện áp định mức hơn 15%, trực tiếp khiến một số bộ biến tần ngắt kết nối với lưới điện.

Công suất phản ứng điện dung quá mức cũng có thể dẫn đến các vấn đề chất lượng công suất. Điện áp quá mức sẽ tăng tốc độ lão hóa của cách nhiệt thiết bị, tăng tổn thất đường dây và ảnh hưởng đến độ chính xác của thiết bị đo. Đồng thời, tình huống này cũng hạn chế khả năng truyền điện của nhà máy điện, dẫn đến sự hạn chế của gió và năng lượng mặt trời.

Con đường kỹ thuật

Để giải quyết vấn đề công suất phản ứng điện dung quá mức, các biện pháp kỹ thuật đa cấp cần được áp dụng. Bước đầu tiên là tối ưu hóa các đặc tính hoạt động của các bộ biến tần từ nguồn. Các biến tần hiện đại có khả năng điều chỉnh công suất phản ứng và có thể làm giảm công suất phản ứng điện dung thông qua các thuật toán điều khiển và thậm chí hấp thụ công suất phản ứng khi cần thiết. Giải pháp này tương đối hiệu quả về chi phí, nhưng phạm vi điều chỉnh bị hạn chế.

Cài đặt một thiết bị bù năng lượng phản ứng chuyên dụng là thước đo kỹ thuật thứ hai cần được thực hiện. Ngân hàng tụ điện truyền thống chỉ có thể tạo ra sức mạnh phản ứng và không thể giải quyết vấn đề về điện dung quá mức. Tuy nhiên, các thiết bị truyền AC linh hoạt nhưMáy phát điện VAR tĩnh (SVG)Có thể điều chỉnh công suất phản ứng theo cả hai hướng, có thể tạo ra công suất phản ứng cảm ứng cũng như hấp thụ công suất phản ứng điện dung. Sau khi lắp đặt SVG tại một trang trại gió ven biển, dao động điện áp tại điểm kết nối đã được kiểm soát thành công trong phạm vi ± 2%.

Bước cuối cùng, mặc dù không phải là ít quan trọng nhất, là điều khiển phối hợp ở cấp độ lưới điện. Thông qua hệ thống điều phối, công suất phản ứng của nhiều trạm năng lượng mới được phối hợp đồng đều để đạt được sự cân bằng công suất phản ứng khu vực. Giải pháp này đòi hỏi phải thiết lập một hệ thống truyền thông nhanh và đáng tin cậy và chiến lược kiểm soát hoàn toàn. Đó là thách thức về mặt kỹ thuật nhưng có tác dụng đáng kể.

Giải pháp sáng tạo

Geyue Electric đã đề xuất một giải pháp tối ưu hóa năng lượng phản ứng thông minh cho vấn đề công suất phản ứng quá mức trong các trạm năng lượng mới. Giải pháp thông minh này sử dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo, có thể dự đoán đường cong đầu ra của năng lượng mới và nhu cầu năng lượng phản ứng của lưới điện trước 24 giờ. Dựa trên những dự đoán này, hệ thống dự đoán thông minh có thể tự động xây dựng chiến lược điều khiển công suất phản ứng tối ưu. Trong hoạt động thực tế, hệ thống dự đoán thông minh này có thể thực hiện tối ưu hóa cuộn theo các điều kiện thời gian thực của lưới điện để đảm bảo sự cân bằng của công suất phản ứng.

Điều khiển điện áp thích ứng là một công nghệ quan trọng khác do Geyue Electric đề xuất để giải quyết vấn đề năng lượng phản ứng quá mức trong các trạm năng lượng mới. Hệ thống điều khiển điện áp thích ứng này có thể giám sát các thay đổi điện áp trong hệ thống điện trong thời gian thực và tự động điều chỉnh đầu ra của thiết bị bù năng lượng phản ứng cho phù hợp. Khi hệ thống điều khiển điện áp thích ứng phát hiện sự gia tăng điện áp, nó sẽ tự động tăng sản lượng của công suất phản ứng cảm ứng để hấp thụ công suất phản ứng điện dung dư. Sơ đồ điều khiển điện áp thích ứng này có lợi thế của tốc độ phản ứng nhanh và độ chính xác điều khiển cao.

Hệ thống bù lai kết hợp các lợi thế của nhiều thiết bị. Bằng cách sử dụng các tụ điện cố định, lò phản ứng và SVG cùng nhau, nó không chỉ đảm bảo hiệu ứng bồi thường mà còn làm giảm chi phí đầu tư. Các thiết bị cố định thực hiện bù công suất phản ứng cơ bản, trong khi SVG cung cấp quy định nhanh chóng và năng động. Sau khi áp dụng giải pháp này trong một nhà máy điện quang điện quy mô lớn, nó đã giảm điện hàng năm từ việc phát điện quang điện khoảng 12 triệu kilowatt giờ.

Vấn đề về năng lực năng lượng phản ứng quá mức là một thách thức kỹ thuật trong việc phát triển năng lượng mới, đòi hỏi những nỗ lực chung của các nhà sản xuất thiết bị, chủ nhà máy điện và các doanh nghiệp lưới điện. Geyue Electric sẽ tiếp tục đào sâu nghiên cứu kỹ thuật và cung cấp các giải pháp tiên tiến hơn cho ngành công nghiệp, giúp ngành công nghiệp năng lượng mới đạt được sự phát triển chất lượng cao. Chúng tôi tin rằng thông qua đổi mới công nghệ và thực hành kỹ thuật, vấn đề về năng lực năng lượng phản ứng quá mức sẽ được giải quyết một cách hiệu quả. Nếu trạm năng lượng mới của bạn cần được hỗ trợ với giải pháp bù năng lượng phản ứng điện dung, xin vui lòng viết thư cho infio@gyele.com.cn.