Làm thế nào chính xác vấn đề của công suất phản ứng điện dung quá mức trong các trạm năng lượng mới được giải quyết？

Được thúc đẩy bởi các mục tiêu "kép carbon", công suất lắp đặt năng lượng năng lượng mới của Trung Quốc đã vượt quá 700 triệu kilowatt, chiếm hơn 30% tổng công suất lắp đặt của đất nước. Với sự tích hợp quy mô lớn của các nguồn năng lượng không liên tục như quang điện và năng lượng gió, một thách thức kỹ thuật mới đã xuất hiện trong hệ thống điện - công suất phản ứng điện dung quá mức. Vấn đề này không chỉ đe dọa hoạt động an toàn và ổn định của lưới điện, mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến lợi ích kinh tế của các trạm năng lượng mới. Geyue Electric, với tư cách là nhà sản xuất chuyên bồi thường năng lượng phản ứng trong 15 năm, trong văn bản sau, chúng tôi sẽ khám phá sâu một giải pháp có hệ thống cho vấn đề cứng đầu này từ quan điểm của thực hành kỹ thuật.

Cơ chế sản xuất dư thừa công suất phản ứng điện dung

Thiết bị phát điện năng lượng mới có sự khác biệt cơ bản từ các máy phát điện đồng bộ truyền thống. Các bộ biến tần quang điện được kết nối với lưới thông qua các thiết bị điện tử và các đặc tính làm việc của chúng xác định rằng khi tạo ra công suất hoạt động, công suất phản ứng cảm ứng chắc chắn sẽ được sản xuất. Thông qua các phép đo rộng rãi, chúng tôi đã phát hiện ra rằng một biến tần quang điện 2,5MW duy nhất, ở đầu ra định mức của nó, tự nhiên tạo ra tới 600 kvar công suất phản ứng điện dung. Đối với các bộ tạo tuabin gió truyền động trực tiếp sử dụng các bộ chuyển đổi toàn bộ công suất, các đặc tính công suất phản ứng tương tự cũng tồn tại.

Đặc điểm này đặc biệt nổi bật trong các khu vực có các trạm năng lượng mới tập trung. Năm ngoái, dữ liệu thử nghiệm từ một cơ sở quang điện nhất định ở Qinghai mà chúng tôi đã hợp tác cho thấy rằng trong giai đoạn ánh sáng mặt trời mạnh nhất vào giữa ngày, công suất phản ứng điện dung của toàn bộ trạm điện đạt tới 28% tổng công suất lắp đặt, khiến điện áp kết nối lưới tăng 8,3% so với giá trị đánh giá. Trong thời gian tải thấp vào ban đêm, vấn đề công suất phản ứng dư thừa trong cụm trang trại gió thậm chí còn nghiêm trọng hơn. Một cơ sở năng lượng gió 500MW nhất định đã ghi nhận sự kiện vi phạm giới hạn điện áp kéo dài trong 72 giờ.

Một phân tích có hệ thống về các mối nguy hiểm dư thừa

Điện áp quá giới hạn là biểu hiện trực tiếp nhất của tác hại. Khi điện áp xe buýt vượt quá giới hạn trên +7% được chỉ định trong GB/T 12325, biến tần quang điện sẽ kích hoạt bảo vệ quá điện áp và ngắt kết nối khỏi lưới. Chúng tôi đã phân tích thống kê dữ liệu hoạt động của 20 trạm năng lượng quang điện ở khu vực Tây Bắc và thấy rằng tổn thất phát điện trung bình hàng năm do các vấn đề điện áp lên tới 1,8%.

Tác hại nghiêm trọng hơn nằm ở thiệt hại tiến bộ đối với vật liệu cách điện của thiết bị. Khi một máy biến áp hoạt động liên tục ở mức 1,1 lần điện áp định mức, tốc độ mà mức độ trùng hợp của bảng giấy cách điện của nó giảm gấp ba lần trong điều kiện bình thường. Thiệt hại tiềm ẩn như vậy thường chỉ được phát hiện khi thiết bị đột nhiên thất bại. Ví dụ, một nhà máy điện quang điện 200MW đã từng bị phá vỡ cuộn dây máy biến áp chính do quá điện áp dài hạn, dẫn đến tổn thất kinh tế trực tiếp hơn 3 triệu nhân dân tệ.

Quá điện áp cộng hưởng là một mối đe dọa lớn khác. Khi đầu ra điện dung của trạm điện năng lượng mới phù hợp với các thông số cảm ứng của đường truyền, nó có thể gây ra hiện tượng khuếch đại điều hòa nguy hiểm. Chúng tôi đã quan sát thấy trong một dự án bổ sung mặt trời mặt trời ở Tân Cương theo chế độ vận hành cụ thể, tốc độ biến dạng của điện áp điều hòa 2,5 năm đột nhiên tăng lên 12%, dẫn đến quá nóng và thiệt hại cho cuộn dây của nhiều hộp máy biến áp.

Những đột phá về công nghệ trong bù năng động

Trình tạo VAR tĩnh (SVG) hiện là giải pháp hiệu quả nhất. SVG thông minh thế hệ thứ ba của chúng tôi, được trang bị các thành phần năng lượng cacbua silicon, đạt được thời gian đáp ứng cực nhanh dưới 5 mili giây. Thiết kế mô -đun độc đáo cho phép mở rộng công suất linh hoạt, với một đơn vị có khả năng đạt tới 10 MVAR. Ứng dụng của SVG trong một trang trại gió cực cao nhất định ở Mông Cổ ở Mông Cổ đã chỉ ra rằng sau khi định cấu hình SVG 60 MVAR, dao động điện áp tại điểm kết nối đã giảm từ 8% xuống còn 2%.

Theo các kịch bản khác nhau, chúng tôi đã phát triển một loạt các sản phẩm. Đối với các trạm năng lượng quang điện phân tán, SVG gắn trên tường nhỏ gọn có thể tiết kiệm 60% không gian lắp đặt; Đối với các trạm năng lượng mặt đất lớn, giải pháp tích hợp container được đơn giản hóa rất nhiều quá trình xây dựng. Một dự án quang điện phẳng thủy triều ven biển đã áp dụng SVG chống ăn mòn của chúng tôi và nó hoạt động liên tục trong ba năm mà không có bất kỳ lỗi nào trong môi trường phun muối.

Chiến lược kiểm soát hợp tác hệ thống

Hiệu ứng bù của một thiết bị duy nhất bị hạn chế, phải thiết lập một giải pháp cấp hệ thống. Hệ thống điều khiển "phân phối tập trung", chúng tôi đã phát triển điều phối hoạt động của nhiều SVG thông qua mạng truyền thông tốc độ cao. Trong cơ sở trình diễn năng lượng tái tạo Hà Bắc Zhangbei, hệ thống này đã đạt được sự phối hợp năng lượng phản ứng cho 7 trạm năng lượng mới, nâng tỷ lệ trình độ điện áp khu vực lên 99,9%.

Việc giới thiệu công nghệ trí tuệ nhân tạo đã cải thiện đáng kể độ chính xác kiểm soát. Thuật toán dự đoán dựa trên học tập sâu có thể dự đoán xu hướng công suất công suất phản ứng thay đổi trước 30 phút. Sau khi giới thiệu thuật toán trí tuệ nhân tạo cho một nhà máy điện quang điện nhất định ở Ningxia, yêu cầu công suất dự trữ của SVG đã giảm 35%và mất thiết bị giảm 25%. Việc áp dụng công nghệ sinh đôi kỹ thuật số đã đạt được 70%về gỡ lỗi ảo, giảm 70%thời gian gỡ lỗi tại chỗ.

Phân tích trường hợp điển hình

Dự án cải tạo của nhà máy điện quang điện 200MW ở Qinghai có giá trị trình diễn đáng kể. Dự án này đã thông qua "SVG + Lò phản ứng"Giải pháp lai, với tổng số tiền đầu tư là 8,9 triệu nhân dân tệ. Sau khi hoạt động, nó đã tăng 46 triệu kWh hàng năm và thời gian hoàn vốn đầu tư chỉ là 2,3 năm. Quan trọng hơn, nó đã giải quyết vấn đề giới hạn điện áp đã xảy ra một lần nữa.

Một dự án bổ sung nông nghiệp cổ cá nhất định ở tỉnh Sơn Đông đã tạo ra một mô hình ứng dụng mới. Bằng cách tích hợp hệ thống làm mát của SVG với sự lưu thông của khu vực nuôi cá, nó không chỉ giải quyết vấn đề tản nhiệt của thiết bị mà còn duy trì nhiệt độ nước ổn định, tạo thành mô hình thu nhập tổng hợp "điều chỉnh điện + nuôi cá". Thiết kế này đã tăng tỷ lệ hoàn vốn nội bộ của dự án lên 2,3 điểm phần trăm.

Triển vọng công nghệ trong tương lai

Sự tích hợp sâu sắc của trí tuệ nhân tạo và điện tử năng lượng là một hướng rõ ràng. Hệ thống ra quyết định tự trị mà chúng tôi đang phát triển có thể tự động tối ưu hóa các tham số kiểm soát thông qua phân tích dữ liệu thời gian thực. Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm đã chỉ ra rằng hệ thống này có thể tăng tốc độ điều chỉnh điện áp lên ba lần.

Sự kết hợp của các chất bán dẫn bandgap rộng và công nghệ siêu dẫn có thể dẫn đến một bước đột phá mang tính cách mạng. SiC-SIC nhiệt độ thấp được phát triển với sự hợp tác của Viện Công nghệ Massachusetts đạt được mật độ năng lượng gấp ba lần thiết bị thông thường ở nhiệt độ làm việc 77K. Công nghệ này dự kiến sẽ giải quyết vấn đề truyền tải điện cho năng lượng gió ngoài khơi ở vùng nước sâu.

Giải quyết vấn đề năng lực công suất phản ứng quá mức đòi hỏi sự kết hợp giữa đổi mới công nghệ và tư duy có hệ thống. Geyue Electric cho thấy các trạm năng lượng năng lượng mới nên xem xét đầy đủ các yêu cầu cân bằng năng lượng phản ứng trong giai đoạn lập kế hoạch và thiết kế và chọn các nhà cung cấp thiết bị với các khả năng giải pháp toàn diện. Chúng tôi tin rằng bằng cách thiết lập một hệ thống bù năng lượng phản ứng với "dự đoán chính xác, phản ứng nhanh và hoạt động đáng tin cậy", nó sẽ cung cấp hỗ trợ vững chắc cho các hệ thống năng lượng năng lượng có thể tái tạo cao. Nếu bài viết trên chưa trả lời nghi ngờ của bạn về việc giải quyết vấn đề năng lượng phản ứng quá mức, vui lòng tham khảo thêm một trong những kỹ sư điện của Geyue Electric tạiinfo@gyele.com.cn, Chúng tôi luôn sẵn sàng làm hết sức mình cho bạn.