Làm thế nào việc phổ biến các mạng phân phối DC sẽ phá vỡ kiến ​​trúc bù năng lượng phản ứng truyền thống?

Sự phát triển nhanh chóng của công nghệ mạng phân phối DC đang dẫn đến những thay đổi sâu sắc trong kiến ​​trúc hệ thống điện. Là nhà sản xuất thiết bị bù năng lượng phản ứng điện áp thấp, Geyue Electric tin rằng việc phổ biến mạng lưới phân phối DC sẽ có tác động cơ bản đến các công nghệ bù năng lượng phản ứng truyền thống. Bài viết này sẽ phân tích xu hướng này từ ba khía cạnh: sự thay đổi mô hình công nghệ, tiến hóa hình thức thiết bị và cấu hình cấu trúc thị trường.

Một sự thay đổi cơ bản trong các mô hình công nghệ

Bù công suất phản kháng là một phần không thể thiếu trong mạng phân phối điện xoay chiều truyền thống vì hệ thống xoay chiều yêu cầu công suất phản kháng để duy trì ổn định điện áp và đảm bảo hoạt động bình thường của thiết bị điện từ. Tải cảm ứng trong hệ thống xoay chiều cần công suất phản kháng điện dung để bù và đặc tính của đường dây điện dung yêu cầu công suất phản kháng cảm ứng để cân bằng. Sự trao đổi công suất phản kháng này là một đặc điểm vốn có của hệ thống điện xoay chiều.

Mạng phân phối DC thay đổi căn bản mô hình kỹ thuật này. Trong một hệ thống DC, cả điện áp và dòng điện đều đơn hướng và không có khái niệm về sự khác biệt pha. Do đó, sức mạnh phản ứng theo nghĩa truyền thống không còn tồn tại trong môi trường DC thuần túy. Các hệ thống DC không cần duy trì sự ổn định điện áp thông qua trao đổi năng lượng phản ứng, điều này làm cho kiến ​​trúc kỹ thuật truyền thống dựa trên bù năng lượng phản ứng mất nền tảng.

Hệ thống DC vẫn cần giải quyết các vấn đề chất lượng điện. Mặc dù không có sức mạnh phản ứng, hệ thống DC phải đối mặt với các thách thức chất lượng năng lượng mới như dao động điện áp, triệt tiêu gợn và quản lý hài hòa. Các giải pháp cho những vấn đề này về cơ bản khác với bù năng lượng phản ứng truyền thống và yêu cầu áp dụng các phương pháp kỹ thuật và hình thức thiết bị hoàn toàn mới.

Sự phát triển của các hình thức thiết bị

Thiết bị bù năng lượng phản ứng truyền thống sẽ đối mặt với số phận được thay thế trong các mạng phân phối DC. Các ngân hàng tụ điện, lò phản ứng, bộ bù năng lượng phản ứng tĩnh và các thiết bị khác được sử dụng rộng rãi trong hệ thống AC đều được thiết kế dựa trên các đặc điểm của hệ thống AC. Các thiết bị này không thể được sử dụng trực tiếp trong môi trường DC và thậm chí có thể gây ra các tác động tiêu cực.

Mạng phân phối DC yêu cầu thiết bị hoàn toàn mới để quản lý chất lượng điện. Máy biến áp trạng thái rắn DC đã thay thế máy biến áp AC truyền thống và sở hữu các chức năng kép của biến đổi điện áp và điều khiển chất lượng công suất. Thiết bị triệt tiêu gợn hoạt động đã trở thành một thành phần chính của hệ thống DC, được sử dụng để loại bỏ các thành phần AC trong điện áp DC. Bộ chuyển đổi DC hai chiều không chỉ điều chỉnh lưu lượng công suất mà còn đóng một vai trò quan trọng trong việc ổn định điện áp.

Các thiết bị mới này sử dụng các thành phần điện tử công suất có thể điều khiển đầy đủ và các thuật toán điều khiển nâng cao, cho phép điều chỉnh nhanh hơn và chính xác hơn về chất lượng công suất. Dữ liệu từ một dự án trình diễn Microgrid DC nhất định cho thấy sau khi áp dụng một thiết bị ức chế gợn hoạt động, hệ số gợn điện áp DC giảm từ 5% xuống dưới 0,05%, cải thiện đáng kể chất lượng cung cấp năng lượng.

Chiến lược kiểm soát được tái cấu trúc toàn diện

Các chiến lược kiểm soát của các mạng phân phối DC về cơ bản khác với các hệ thống AC truyền thống. Trong các hệ thống AC, kiểm soát bù công suất phản ứng chủ yếu tập trung vào việc cải thiện độ ổn định của hệ số công suất và điện áp, với các mục tiêu điều khiển tương đối đơn giản. Ngược lại, việc kiểm soát các hệ thống DC cần xem xét nhiều mục tiêu như ổn định điện áp, triệt tiêu gợn và cân bằng công suất đồng thời, dẫn đến sự phức tạp kiểm soát tăng đáng kể.

Việc kiểm soát hệ thống DC phụ thuộc nhiều hơn vào giao tiếp và phối hợp. Trong hệ thống AC, bù công suất phản ứng có thể hoạt động độc lập tại địa phương, trong khi hệ thống DC yêu cầu giao tiếp nhanh chóng và kiểm soát phối hợp giữa các nút khác nhau. Hệ thống DC dựa trên kiến ​​trúc kiểm soát phân tán có thể đạt được hoạt động tối ưu hóa toàn cầu, nhưng nó cũng đặt ra nhu cầu cao hơn về độ tin cậy truyền thông và các thuật toán kiểm soát.

Công nghệ trí tuệ nhân tạo đóng một vai trò quan trọng trong việc kiểm soát các hệ thống DC. Các thuật toán học máy có thể dự đoán các thay đổi tải và đầu ra của các nguồn năng lượng mới và điều chỉnh các chiến lược kiểm soát trước. Công nghệ học tập sâu có thể xác định các trạng thái bất thường của hệ thống và tự động thực hiện các biện pháp khắc phục. Các phương pháp kiểm soát thông minh này đã cải thiện đáng kể độ tin cậy và hiệu quả hoạt động của các hệ thống DC.

Một hệ sinh thái công nghiệp được cải tổ

Việc áp dụng rộng rãi các mạng lưới phân phối DC sẽ định hình lại bối cảnh cạnh tranh của thị trường quản lý chất lượng điện. Các nhà sản xuất thiết bị bù năng lượng phản ứng truyền thống đang chịu áp lực phải biến đổi và cần nhanh chóng làm chủ công nghệ phân phối DC và phát triển các sản phẩm tương ứng. Các doanh nghiệp mới nổi, tận dụng lợi thế của họ trong lĩnh vực điện tử quyền lực, có thể đạt được một bước đột phá thông qua chiến lược "U-Turn".

Trọng tâm của thị trường là chuyển sang các giải pháp hệ thống. Trong mạng lưới phân phối DC, quản lý chất lượng năng lượng không còn là một quá trình độc lập; Thay vào đó, nó được tích hợp sâu với thiết bị biến tần, thiết bị bảo vệ và hệ thống giám sát. Khả năng cung cấp các giải pháp toàn diện đã trở thành một yếu tố quan trọng trong cạnh tranh thị trường.

Hệ thống tiêu chuẩn chưa hoàn thiện mang lại cả cơ hội và thách thức. Công nghệ của mạng phân phối dòng điện một chiều vẫn đang trong giai đoạn phát triển ban đầu và các tiêu chuẩn liên quan vẫn chưa hoàn thiện. Điều này không chỉ mang đến cho doanh nghiệp cơ hội tham gia xây dựng tiêu chuẩn mà còn làm tăng tính không chắc chắn trong quá trình phát triển sản phẩm. Ge Yue Electric đang tích cực tham gia vào công việc xây dựng tiêu chuẩn cho mạng lưới phân phối dòng điện một chiều, thúc đẩy sự phát triển lành mạnh của ngành.

Con đường chuyển đổi công nghệ và lựa chọn chiến lược

Trước những thay đổi do các mạng phân phối DC mang lại, các nhà sản xuất thiết bị bù năng lượng phản ứng truyền thống cần phải xây dựng các chiến lược chuyển đổi công nghệ rõ ràng. Trong ngắn hạn, phân phối AC vẫn sẽ thống trị thị trường, nhưng tỷ lệ phân phối DC sẽ tăng dần. Các doanh nghiệp cần duy trì khả năng cạnh tranh của các doanh nghiệp hiện tại của họ trong khi tích cực đầu tư vào nghiên cứu và phát triển công nghệ DC.

Phát triển sản phẩm nên áp dụng một chiến lược tiến bộ. Ban đầu, việc phát triển các thiết bị quản lý năng lượng cho các hệ thống lai AC/DC có thể được thực hiện, và sau đó chuyển dần sang các hệ thống DC thuần túy. Thiết kế mô -đun có thể tăng cường khả năng thích ứng và khả năng mở rộng của sản phẩm, và giảm rủi ro kỹ thuật.

Đào tạo nhân sự và chuyển đổi tổ chức có tầm quan trọng quan trọng. Công nghệ của các mạng phân phối hiện tại trực tiếp bao gồm nhiều lĩnh vực như điện tử công suất, lý thuyết kiểm soát và công nghệ truyền thông và yêu cầu thành lập các nhóm kỹ thuật liên ngành. Cấu trúc tổ chức cần phải linh hoạt hơn, có khả năng đáp ứng nhanh chóng với những thay đổi thị trường và những tiến bộ công nghệ.

Việc áp dụng rộng rãi các mạng lưới phân phối DC không chỉ thay đổi cách tiếp cận kỹ thuật để quản lý chất lượng năng lượng, mà còn định hình lại toàn bộ cảnh quan và chuỗi giá trị cạnh tranh của ngành. Geyue Electric sẽ chủ động chấp nhận sự chuyển đổi này, liên tục đổi mới các sản phẩm và công nghệ và cung cấp các đảm bảo chất lượng năng lượng đáng tin cậy cho sự phát triển của các mạng phân phối DC. Chúng tôi tin rằng thông qua các nỗ lực chung của tất cả các bên trong các lĩnh vực nghiên cứu, giáo dục và công nghiệp, công nghệ mạng phân phối DC sẽ trở nên trưởng thành và đầy đủ hơn, cung cấp hỗ trợ quan trọng cho việc xây dựng hệ thống điện mới. Nếu dự án đang diễn ra của bạn cần một tập hợp các thiết bị bồi thường năng lượng phản ứng, xin vui lòng không ngần ngại viết thư choinfo@gyele.com.cn.