Betapa tepatnya masalah kuasa reaktif kapasitif yang berlebihan di stesen kuasa tenaga baru diselesaikan？

Didorong oleh matlamat "Dual Carbon", kapasiti dipasang China penjanaan tenaga tenaga baru telah melebihi 700 juta kilowatt, menyumbang lebih daripada 30% daripada jumlah kapasiti yang dipasang di negara ini. Dengan integrasi besar -besaran sumber kuasa sekejap -sekejap seperti photovoltaic dan kuasa angin, cabaran teknikal baru telah muncul dalam sistem kuasa - kuasa reaktif kapasitif yang berlebihan. Masalah ini bukan sahaja mengancam operasi grid kuasa yang selamat dan stabil, tetapi juga secara langsung mempengaruhi manfaat ekonomi stesen tenaga tenaga baru. Geyue Electric, sebagai pengilang yang mengkhususkan diri dalam pampasan kuasa reaktif selama 15 tahun, dalam teks berikut, kami akan meneroka penyelesaian yang sistematik terhadap masalah yang degil ini dari perspektif amalan kejuruteraan.

Mekanisme penjanaan kuasa reaktif kapasitif berlebihan

Peralatan penjanaan tenaga tenaga baru mempunyai perbezaan asas dari penjana segerak tradisional. Inverter fotovoltaik disambungkan ke grid melalui peranti elektronik kuasa, dan ciri -ciri kerja mereka menentukan bahawa apabila menghasilkan kuasa aktif, kuasa reaktif induktif tidak dapat dielakkan akan dihasilkan. Melalui pengukuran yang luas, kami mendapati bahawa penyongsang fotovoltaik 2.5MW tunggal, pada output yang diberi nilai, secara semulajadi menghasilkan sehingga 600 kVAR kuasa reaktif kapasitif. Untuk penjana turbin angin langsung memandu yang menggunakan penukar kuasa penuh, ciri-ciri kuasa reaktif yang serupa juga wujud.

Ciri ini sangat menonjol di kawasan -kawasan dengan stesen tenaga tenaga baru yang tertumpu. Tahun lepas, data ujian dari pangkalan fotovoltaik tertentu di Qinghai yang kami bekerjasama dengan menunjukkan bahawa semasa tempoh cahaya matahari yang paling kuat pada pertengahan hari, output kuasa reaktif kapasitif seluruh stesen kuasa mencapai 28% daripada jumlah kapasiti yang dipasang, menyebabkan voltan sambungan grid meningkat sebanyak 8.3% berbanding dengan nilai yang diberi nilai. Semasa tempoh beban yang rendah pada waktu malam, masalah kuasa reaktif yang berlebihan dalam kelompok ladang angin lebih teruk. Pangkalan kuasa angin 500MW tertentu mencatatkan peristiwa pelanggaran had voltan yang berlangsung selama 72 jam.

Analisis sistematik tentang bahaya kelebihan

Voltan over-limit adalah manifestasi yang paling langsung dari bahaya. Apabila voltan bas melebihi had atas +7% yang dinyatakan dalam GB/T 12325, penyongsang fotovoltaik akan mengaktifkan perlindungan overvoltage dan putuskan sambungan dari grid. Kami secara statistik menganalisis data operasi 20 stesen janakuasa photovoltaic di rantau barat laut, dan mendapati bahawa kerugian penjanaan kuasa purata tahunan yang disebabkan oleh isu voltan mencapai 1.8%.

Kerosakan yang lebih serius terletak pada kerosakan progresif terhadap penebat peralatan. Apabila pengubah beroperasi secara berterusan pada 1.1 kali voltan yang diberi nilai, kadar di mana tahap pempolimeran paperboard penebatnya berkurangan adalah tiga kali dalam keadaan normal. Kerosakan laten sedemikian seringkali hanya ditemui apabila peralatan tiba -tiba gagal. Sebagai contoh, stesen kuasa fotovoltaik 200MW pernah mengalami pecahan penggulungan pengubah utama akibat overvoltage jangka panjang, mengakibatkan kerugian ekonomi langsung lebih dari 3 juta yuan.

Overvoltage resonan adalah satu lagi ancaman utama. Apabila output kapasitif stesen tenaga tenaga baru sepadan dengan parameter induktif garis penghantaran, ia boleh menyebabkan fenomena penguatan harmonik berbahaya. Kami memerhatikan dalam projek pelengkap solar angin di Xinjiang yang di bawah mod operasi tertentu, kadar penyimpangan voltan harmonik ke-2,5 tiba-tiba meningkat kepada 12%, mengakibatkan terlalu panas dan merosakkan lilitan kotak pengubah berganda.

Terobosan teknologi dalam pampasan dinamik

Penjana VAR statik (SVG) kini merupakan penyelesaian yang paling berkesan. SVG pintar generasi ketiga kami, dilengkapi dengan komponen kuasa karbida silikon, mencapai masa tindak balas ultra cepat kurang daripada 5 milisaat. Reka bentuk modular yang unik membolehkan pengembangan kapasiti yang fleksibel, dengan satu unit yang mampu mencapai sehingga 10 mvar. Penggunaan SVG dalam voltan ultra tinggi yang menyokong ladang angin di Mongolia dalaman telah menunjukkan bahawa selepas mengkonfigurasi 60 mvar SVG, turun naik voltan pada titik sambungan telah dikurangkan dari 8% hingga 2%.

Menurut senario yang berbeza, kami telah membangunkan satu siri produk. Untuk stesen kuasa fotovoltaik yang diedarkan, SVG yang dipasang di dinding padat dapat menjimatkan 60% ruang pemasangan; Bagi stesen janakuasa yang besar, penyelesaian bersepadu yang terkandung sangat memudahkan proses pembinaan. Projek fotovoltaik rata pasang surut pantai mengamalkan SVG anti-karat kami, dan ia beroperasi secara berterusan selama tiga tahun tanpa sebarang kesalahan dalam persekitaran semburan garam.

Strategi Kawalan Kerjasama Sistem

Kesan pampasan peranti tunggal adalah terhad, penyelesaian peringkat sistem mesti diwujudkan. Sistem kawalan "terpusat" yang kami buat menyelaraskan operasi pelbagai SVG melalui rangkaian komunikasi berkelajuan tinggi. Dalam asas demonstrasi tenaga boleh diperbaharui Hebei Zhangbei, sistem ini mencapai koordinasi kuasa reaktif untuk 7 stesen tenaga tenaga baru, meningkatkan kadar kelayakan voltan serantau kepada 99.9%.

Pengenalan teknologi kecerdasan buatan telah meningkatkan ketepatan kawalan dengan ketara. Algoritma ramalan berdasarkan pembelajaran mendalam dapat meramalkan trend kapasiti kuasa reaktif berubah 30 minit lebih awal. Selepas memperkenalkan algoritma kecerdasan buatan ke stesen kuasa fotovoltaik tertentu di Ningxia, keperluan kapasiti rizab SVG menurun sebanyak 35%, dan kehilangan peralatan menurun sebanyak 25%. Penggunaan teknologi kembar digital telah mencapai debugging maya, mengurangkan masa debugging di tapak sebanyak 70%.

Analisis kes biasa

Projek pengubahsuaian stesen janakuasa photovoltaic 200MW di Qinghai mempunyai nilai demonstrasi yang signifikan. Projek ini mengadopsi kami "SVG + Reaktor"Penyelesaian hibrid, dengan jumlah pelaburan sebanyak 8.9 juta yuan. Selepas operasi, ia meningkatkan penjanaan kuasa tahunan sebanyak 46 juta kWh, dan tempoh bayaran balik pelaburan hanya 2.3 tahun.

Projek pelengkap pertanian fotovoltaik tertentu di wilayah Shandong telah mencipta model aplikasi baru. Dengan mengintegrasikan sistem penyejukan SVG dengan peredaran kawasan pertanian ikan, ia bukan sahaja menyelesaikan masalah pelesapan haba peralatan tetapi juga mengekalkan suhu air yang stabil, membentuk model pendapatan komposit "elektrik + penanaman ikan". Reka bentuk ini meningkatkan kadar pulangan dalaman projek sebanyak 2.3 mata peratusan.

Tinjauan Teknologi Masa Depan

Integrasi mendalam kecerdasan buatan dan elektronik kuasa adalah arah yang jelas. Sistem membuat keputusan autonomi yang kami sedang membangunkan secara automatik boleh mengoptimumkan parameter kawalan melalui analisis data masa nyata. Ujian makmal telah menunjukkan bahawa sistem ini dapat meningkatkan kelajuan peraturan voltan sebanyak tiga kali.

Gabungan semikonduktor bandgap yang luas dan teknologi superconducting boleh membawa kepada kejayaan revolusioner. SIC-SVG suhu rendah yang dibangunkan dengan kerjasama Institut Teknologi Massachusetts mencapai ketumpatan kuasa tiga kali ganda peralatan konvensional pada suhu kerja 77K. Teknologi ini dijangka menyelesaikan masalah penghantaran kuasa untuk kuasa angin luar pesisir di perairan yang dalam.

Menyelesaikan masalah kapasiti kuasa reaktif yang berlebihan memerlukan gabungan inovasi teknologi dan pemikiran sistematik. Geyue Electric mencadangkan bahawa stesen tenaga tenaga baru harus mempertimbangkan sepenuhnya keperluan keseimbangan kuasa reaktif semasa peringkat perancangan dan reka bentuk dan memilih pembekal peralatan dengan keupayaan penyelesaian yang komprehensif. Kami percaya bahawa dengan mewujudkan sistem pampasan kuasa reaktif dengan "ramalan yang tepat, tindak balas pesat, dan operasi yang boleh dipercayai", ia akan memberikan sokongan yang kukuh untuk sistem tenaga tenaga yang boleh diperbaharui tinggi. Sekiranya artikel di atas tidak menjawab keraguan anda tentang menyelesaikan masalah kapasiti kuasa reaktif yang berlebihan, sila rujuk lebih lanjut salah satu jurutera elektrik Geyue Electric diinfo@gyele.com.cn, kami sentiasa bersedia melakukan yang terbaik untuk anda.