Wie genau kann das Problem einer übermäßigen kapazitiven Blindleistung in neuen Energiekraftwerken gelöst werden？

Angetrieben von den "Dual Carbon" -Zielen hat Chinas installierte Kapazität der neuen Energieleistungserzeugung über 700 Millionen Kilowatt überschritten, was mehr als 30% der gesamten installierten Kapazität des Landes ausmacht. Mit der groß angelegten Integration intermittierender Leistungsquellen wie Photovoltaik und Windkraft hat sich im Stromversorgungssystem eine neue technische Herausforderung entstanden - übermäßige kapazitive Reaktive. Dieses Problem bedroht nicht nur den sicheren und stabilen Betrieb des Stromnetzes, sondern wirkt sich auch direkt auf die wirtschaftlichen Vorteile neuer Energiekraftwerke aus. Geyue Electric, als Hersteller, der 15 Jahre lang auf Reaktive -Leistungskompensation spezialisiert ist, werden wir im folgenden Text eine systematische Lösung für dieses hartnäckige Problem aus der Perspektive der technischen Praxis zutiefst untersuchen.

Der Erzeugungsmechanismus des kapazitiven Reaktiven überschüssig

Neue Geräte für die Energieerzeugung der Energieleistungen haben grundlegende Unterschiede zu traditionellen synchronen Generatoren. Photovoltaik -Wechselrichter werden durch elektronische Leistungsstärke mit dem Netz angeschlossen, und ihre Arbeitseigenschaften bestimmen, dass bei der Erzeugung einer aktiven Leistung eine induktive reaktive Leistung unweigerlich erzeugt wird. Durch umfangreiche Messungen haben wir festgestellt, dass ein einzelner 2,5 -MW -Photovoltaik -Wechselrichter bei seiner Nennleistung auf natürliche Weise bis zu 600 kVar kapazitiver Reaktive erzeugt. Für Direktantriebs-Windturbinengeneratoren, die Vollmachtwandler verwenden, gibt es auch ähnliche reaktive Leistungseigenschaften.

Dieses Merkmal ist besonders in Gebieten mit konzentrierten neuen Energieleistungsstationen herausragend. Im vergangenen Jahr zeigten die Testdaten aus einer bestimmten Photovoltaikbasis in Qinghai, mit der wir zusammengearbeitet haben, dass während der stärksten Sonnenlichtperiode in der Mitte des Tages die kapazitive reaktive Leistung des gesamten Kraftwerks 28% der gesamten installierten Kapazität erhöhte, was dazu führte, dass die Gitterverbindungsspannung im Vergleich zu dem Wert des Nennwerts um 8,3% stieg. Während der niedrigen Lastperiode in der Nacht war das Problem der überschüssigen Blindleistung im Windpark -Cluster noch schwerwiegender. Eine bestimmte 500 -MW -Windkraftbasis verzeichnete ein Spannungsgrenzeverletzungsereignis, das 72 Stunden dauerte.

Eine systematische Analyse der Gefahren des Überschusses

Spannungsüberlimit ist die direkteste Manifestation des Schadens. Wenn die Busspannung die in GB/T 12325 festgelegte obere Obergrenze von +7% überschreitet, aktiviert der Photovoltaikwechselrichter den Überspannungsschutz und trennen Sie sie vom Netz. Wir haben die Betriebsdaten von 20 Photovoltaik -Stromstationen in der Nordwestregion statistisch analysiert und festgestellt, dass der durch Spannungsprobleme verursachte jährliche durchschnittliche Stromerzeugungsverlust 1,8%erreichte.

Der schwerwiegendere Schaden liegt in der fortschreitenden Schädigung der Geräteisolierung. Wenn ein Transformator beim 1,1 -fachen der Nennspannung kontinuierlich arbeitet, beträgt die Geschwindigkeit, mit der der Polymerisationsgrad seiner Isolationspaptboard unter normalen Bedingungen abnimmt. Ein solcher latenter Schaden wird oft nur entdeckt, wenn die Ausrüstung plötzlich versagt. Beispielsweise litt ein 200-MW-Photovoltaik-Kraftwerk einst unter dem Zusammenbruch der Haupttransformatorwicklung aufgrund einer langfristigen Überspannung, was zu direkten wirtschaftlichen Verlusten von über 3 Millionen Yuan führte.

Resonante Überspannung ist eine weitere große Bedrohung. Wenn die kapazitive Ausgabe des neuen Energiekraftwerks mit den induktiven Parametern der Übertragungslinie übereinstimmt, kann dies zu gefährlichen harmonischen Amplifikationsphänomenen führen. Wir beobachteten in einem Wind-Solar-Komplementärprojekt in Xinjiang, dass im Rahmen eines bestimmten Betriebsmodus die Verzerrungsrate der 2,5. harmonischen Spannung plötzlich auf 12%stieg, was zu einer Überhitzung und Beschädigung der Wicklungen mehrerer Transformatorkästen führte.

Technologische Durchbrüche bei dynamischer Kompensation

Der statische VAR -Generator (SVG) ist derzeit die effektivste Lösung. Unsere intelligente SVG der dritten Generation, die mit Silizium-Carbid-Leistungskomponenten ausgestattet ist, erreicht eine ultraschnelle Reaktionszeit von weniger als 5 Millisekunden. Das einzigartige modulare Design ermöglicht eine flexible Kapazitätserweiterung, wobei eine einzelne Einheit bis zu 10 mVAR erreicht. Die Anwendung von SVG in einer bestimmten ultrahoch-hohen Spannung, die Windpark in der inneren Mongolei unterstützt, hat gezeigt, dass nach der Konfiguration einer 60-MVAR-SVG die Spannungsschwankung am Verbindungspunkt von 8% auf innerhalb von 2% reduziert wurde.

Nach verschiedenen Szenarien haben wir eine Reihe von Produkten entwickelt. Für verteilte Photovoltaik-Leistungsstationen kann der kompakte Wand-montierte SVG 60% des Installationsraums sparen. Für große Bodenkraftwerke vereinfacht die integrierte Container -Lösung den Konstruktionsprozess erheblich. Ein flaches Photovoltaik-Projekt an der Küste übernahm unsere Anti-Korrosion-SVG und operierte drei Jahre lang ohne Fehler in einer Salzspray-Umgebung.

Systemkollaborative Kontrollstrategie

Der Kompensationseffekt eines einzelnen Geräts ist begrenzt, es muss eine Lösung auf Systemebene festgelegt werden. Das "zentralisierte" Steuerungssystem, das wir entwickelt haben, koordiniert den Betrieb mehrerer SVGs über ein Hochgeschwindigkeitskommunikationsnetzwerk. In der Hebei -Zhangbei -Demonstrationsbasis erneuerbarer Energie erreichte dieses System eine reaktive Leistungskoordination für 7 neue Energieleistungsstationen, wodurch die regionale Spannungsqualifikationsrate auf 99,9%erhöht wurde.

Die Einführung der Technologie für künstliche Intelligenz hat die Kontrollgenauigkeit erheblich verbessert. Der Vorhersagealgorithmus, der auf tiefem Lernen basiert, kann den Trend der reaktiven Leistungskapazität 30 Minuten im Voraus vorhersagen. Nach der Einführung des Algorithmus für künstliche Intelligenz in ein bestimmtes Photovoltaik -Kraftwerk in Ningxia nahm der Reservekapazitätsbedarf von SVG um 35%zurück und der Verlust des Geräts um 25%. Die Anwendung der digitalen Twin-Technologie hat ein virtuelles Debuggen erreicht und die Debugging-Zeit vor Ort um 70%verringert.

Typische Fallanalyse

Das Renovierungsprojekt eines 200 -MW -Photovoltaik -Kraftwerks in Qinghai weist einen erheblichen Demonstrationswert auf. Dieses Projekt übernahm unser ""Svg + Reaktor"Hybridlösung mit einer Gesamtinvestition von 8,9 Millionen Yuan. Nach seinem Betrieb erhöhte sie die jährliche Stromerzeugung um 46 Millionen kWh, und die Rückzahlungsperiode in der Investition betrug nur 2,3 Jahre. Noch wichtiger ist, dass das Problem der Spannungsgrenze, das das Kraftwerk lang lange geplagt hatte, und keine Stromausfälle, die durch Spannungsprobleme verursacht wurden.

Ein bestimmtes provinz in Shandong komplementäres Projekt in der Provinz Shandong hat ein neuartiges Anwendungsmodell geschaffen. Durch die Integration des Kühlsystems von SVG in die Zirkulation des Fischzuchtgebiets löste es nicht nur das Problem der Wärmeableitung des Geräts, sondern auch die stabile Wassertemperatur und bildeten ein Verbundeinkommensmodell "Stromregulierung + Fischzucht". Dieses Design erhöhte die interne Rendite des Projekts um 2,3 Prozentpunkte.

Zukünftige Technologieaussichten

Die tiefe Integration der künstlichen Intelligenz und der Leistungselektronik ist eine klare Richtung. Das von uns entwickelnde autonome Entscheidungssystem kann die Steuerparameter automatisch durch Echtzeitdatenanalyse optimieren. Labortests haben gezeigt, dass dieses System die Geschwindigkeit der Spannungsregelung um dreimal erhöhen kann.

Die Kombination aus breiten Bandgap -Halbleitern und supraleitenden Technologie kann zu einem revolutionären Durchbruch führen. Das in Zusammenarbeit mit dem Massachusetts Institute of Technology entwickelte SIC-SIC-SVG mit niedriger Temperaturen erreicht eine dreifache Stromdichte wie herkömmliche Geräte bei einer Arbeitstemperatur von 77.000. Es wird erwartet, dass diese Technologie das Problem der Stromübertragung für Offshore -Windkraft in tiefen Gewässern löst.

Das Problem der übermäßigen reaktiven Leistungskapazität erfordert eine Kombination aus technologischer Innovation und systematischem Denken. Geyue Electric schlägt vor, dass neue Energiekraftwerke während der Planungs- und Konstruktionsphase die Reaktiv -Leistungsbilanzanforderungen in Betracht ziehen sollten und Gerätelieferanten mit umfassenden Lösungsfunktionen ausgewählt haben. Wir sind der Ansicht, dass durch die Festlegung eines reaktiven Leistungskompensationssystems mit "präziser Vorhersage, schneller Reaktion und zuverlässiger Betrieb" eine solide Unterstützung für hochverzinsliche Energieleistungssysteme bietet. Wenn der obige Artikel Ihre Zweifel an der Lösung des Problems einer übermäßigen reaktiven Leistung nicht beantwortet hat, wenden Sie sich bitte weiter an einen der Elektroingenieure von Geyue Electric unterinfo@gyele.com.cnWir sind immer bereit, unser Bestes für Sie zu geben.