حل تحسين جودة الطاقة 35 كيلو فولت لمشروع دادي لتخزين الطاقة في أنغولا

Zhejiang Rockwell Energy Technology Co., Ltd.

يستهدف هذا الحل التلوث التوافقي الشديد في نظام 35 كيلوفولت لمحطة دادي لتخزين الطاقة في أنغولا، والذي تسببه الأحمال غير الخطية مثل أنظمة تحويل الطاقة (PCS). ويتمحور حول مجموعة تعويض المرشح عالي الجهد H5+H7 بسعة إجمالية تبلغ 7500 كيلوفار، مبنية على مفهوم تصميم ثلاثي في واحد: الترشيح الموضعي، وحماية المعدات، وتعويض القدرة غير الفعالة.

الهدف هو القضاء على مخاطر التوافقيات، وتعزيز التشغيل الآمن والمستقر والاقتصادي للشبكة، وتحسين كفاءة تشغيل النظام وموثوقية التوريد.

حل تحسين جودة الطاقة 35 كيلوفولت لتخزين الطاقة دادي في أنغولا

1. خلفية المشروع وتحليل الوضع الراهن

1.1 نظرة عامة على المشروع

يُعد مشروع تحسين جودة الطاقة لتخزين الطاقة دادي في أنغولا عملية تحديث على مستوى جهد 35 كيلوفولت. الحمل الرئيسي في الموقع هو محول تخزين الطاقة (PCS). وبصفته حملاً غير خطي وعالي التوافقيات، فإنه يضخ كمية كبيرة من تيار التوافقيات في الشبكة أثناء التشغيل، مما يؤدي إلى تدهور خطير في جودة الطاقة.

1.2 نقاط الألم الأساسية والمخاطر

تُظهر المسوحات الميدانية وتحليل البيانات أن التلوث التوافقي قد أثر سلباً على النظام عبر ستة أبعاد:

البُعد	الأعراض	تحليل العواقب
سلامة المعدات	ارتفاع حرارة المحولات والضوضاء العالية؛ تيار زائد وتورم المكثفات	تقلل التوافقيات من المفاعلة السعوية وتضخم التيار، مما يسبب جهداً زائداً بالرنين وفقداناً إضافياً
التوفر	خفض خرج نظام PCS، فصل الحماية، وعمليات التوقف المتكررة	يؤدي تشوه الجهد العالي إلى تفعيل حماية المحول وخفض قدرته، مما يقلل من توفر النظام
عمر المعدات	تسريع تقادم المكثفات والمفاعلات والمكونات الأخرى	تزيد الفقد التوافقي الإضافي من ارتفاع درجة الحرارة وتسرع من تدهور المكونات
تكلفة الطاقة	ارتفاع الفقد في الخطوط؛ ارتفاع فواتير الكهرباء	لا تؤدي التيارات التوافقية أي عمل مفيد بل تولد فقداً حرارياً وتخفض معامل القدرة
نظام التحكم	إنذارات كاذبة من نظام المراقبة، وبيانات غير طبيعية	يتسلل التداخل عالي التردد إلى نظام التحكم منخفض الجهد، مما يسبب أخطاء في أخذ العينات والمنطق
المخاطر الكهربائية	تشغيل خاطئ أو فشل في تشغيل أجهزة الحماية	يشوه شكل الموجة دقة أخذ العينات لحماية الترحيل، مما يوسع نطاق الحادث

2. أهداف التحسين وأساس التصميم

2.1 أهداف التحسين

بناءً على IEC TR 61000-3-6:2008، وIEEE 519-2022، وGB/T 14549-1993 "جودة الطاقة - التوافقيات في شبكات التوريد العامة" والمواصفات الفنية للمشروع، تم تحديد الأهداف الأساسية التالية:

قمع التوافقيات: التركيز على ترشيح التوافقيات السائدة من الرتبة الخامسة والسابعة لتقليل التشوه التوافقي الكلي للجهد (THDu) بشكل كبير؛
تعويض القدرة غير الفعالة: رفع معامل قدرة النظام إلى ما فوق 0.95 بعد التعويض لتجنب الرسوم الإضافية الناتجة عن انخفاض معامل القدرة؛
استقرار النظام: تجنب الرنين التوازي/التوالي وضمان التشغيل الآمن للمكثفات والمحولات؛
توفير الطاقة: تقليل الفقد الإضافي في المحولات والخطوط وإطالة عمر الخدمة للمعدات.

2.2 منهجية التصميم

يتم اعتماد استراتيجية متكاملة لـ "الترشيح المضبوط + تعويض التبديل التلقائي". تم تصميم فروع مضبوطة مخصصة من دوائر LC للتوافقيات المميزة (6k±1) الخاصة بـ PCS، مما يجعل كل فرع يُظهر ممانعة منخفضة عند التردد المحدد لـ "امتصاص" تيار التوافقيات، مع بقائه سعويًا عند تردد الطاقة لتوفير دعم القدرة غير الفعالة.

2.3 أهداف القبول الكمية

بناءً على GB/T 14549-1993 "جودة الطاقة - التوافقيات في شبكات التوريد العامة"، وIEC TR 61000-3-6:2008 وخصائص شبكة أنغولا المحلية، تم تحديد الأهداف الكمية التالية:

المؤشر	قبل (مقدر/مقاس)	بعد (الهدف الملتزم به)	ملاحظات
إجمالي تشوه الجهد التوافقي (THDu)	> 5.0% (تجاوز كبير)	< 3.0%	يلبي حد GB/T 14549-1993 لأنظمة 35 كيلو فولت (≤ 3.0%)
محتوى تيار التوافقي الخامس	> 15%	< 3%	يستهدف التوافقيات المميزة لـ PCS
محتوى تيار التوافقي السابع	> 10%	< 2%	يستهدف التوافقيات المميزة لـ PCS
معامل القدرة (PF)	0.85 ~ 0.90 (متغير بشدة)	≥ 0.96	أعلى من هدف التصميم (≥ 0.95)، في نطاق تشغيل مستقر
ارتفاع درجة حرارة المحول	مرتفع بشكل غير طبيعي	العودة إلى النطاق الطبيعي	انخفاض متوقع بنحو 10 ~ 15 كلفن
معدل فشل المكثفات	مرتفع (تورم/انصهار متكرر)	انخفض بشكل كبير	تم تجنب تيار الرنين الزائد

3. الحل التقني الأساسي

3.1 نظرة عامة على التكوين

بناءً على خصائص نظام 35 كيلوفولت في هذا المصنع، تم تكوين مجموعة تعويض المرشح عالي الجهد بسعة إجمالية تبلغ 7500 كيلوفار على النحو التالي:

المعدات	المواصفات/النوع	الكمية/السعة	الوظيفة
فرع مرشح H5	ضبط اسمي 250 هرتز (مضبوط إلى حوالي 235 هرتز، 4.7)	عدة مجموعات	يمتص التوافقيات من الرتبة الخامسة، ويوفر أيضاً تعويضاً للطاقة غير الفعالة عند تردد القدرة
فرع مرشح H7	ضبط اسمي 350 هرتز (مضبوط إلى حوالي 340 هرتز، 6.8)	عدة مجموعات	يمتص التوافقيات من الرتبة السابعة، ويوفر أيضاً تعويضاً للطاقة غير الفعالة عند تردد القدرة
المكثفات عالية الجهد	مجمعة في خزان 35 كيلوفولت / أحادية الطور	إجمالي 7500 كيلوفار	يوفر طاقة غير فعالة سعوية ويدعم جهد النظام
المفاعلات التسلسلية	جافة النوع / قلب حديدي مغمور بالزيت	مطابقة	يحد من تيار الاندفاع عند الإغلاق ويكبح تضخيم التوافقيات ذات الرتب العالية
جهاز التبديل	قاطع دارة فراغي منخفض إعادة الاشتعال	مطابقة	يتيح تبديلاً سريعاً وخالياً من إعادة الاشتعال لمجموعة المكثفات
الحماية والمراقبة	حماية قائمة على المعالج الدقيق	مجموعة واحدة	مراقبة في الوقت الفعلي للجهد والتيار ودرجة الحرارة مع وظائف حماية متعددة

حل تحسين جودة الطاقة 35 كيلو فولت لتخزين الطاقة دادي في أنغولا

3.2 التدابير التقنية الرئيسية

تكنولوجيا الضبط الدقيق

باستخدام مبدأ الرنين المتسلسل L-C، يتم تصميم التردد الطبيعي لكل فرع مرشح لامتصاص التوافقيات من الرتبة الخامسة (250 هرتز) والسابعة (350 هرتز). حول هذه الترددات، تصبح ممانعة الفرع منخفضة للغاية (Z ≈ R)، مما يشكل "فخاً" للتوافقيات يجبر تيار التوافقيات على التدفق إلى المرشح بدلاً من الشبكة.

وتجدر الإشارة إلى أنه، لمنع الرنين المتوازي بين الفرع والنظام الناتج عن تقلب تردد الشبكة وانحراف معاملات المكونات، يتم عادةً تطبيق تصميم منزوع الضبط في الممارسة الهندسية: على الرغم من ضبطها اسمياً للرتبتين الخامسة والسابعة، إلا أن فرع الرتبة الخامسة يُضبط فعلياً عند حوالي الرتبة 4.7 (حوالي 235 هرتز، مما يتوافق مع نسبة مفاعل تبلغ حوالي 4.5%) وفرع الرتبة السابعة عند حوالي الرتبة 6.8 (حوالي 340 هرتز، مما يتوافق مع نسبة مفاعل تبلغ حوالي 2.2%)، تاركين هامش أمان لمنع حوادث تضخيم التوافقيات. يجب تحديد نقطة الضبط النهائية بناءً على بيانات التوافقيات الخلفية المقاسة في الموقع.

الحماية الحرارية للمعدات

حماية المحول: بعد تصفية التوافقيات، تنخفض خسائر التيار السطحي والدوامي في المحول بشكل كبير ويعود ارتفاع درجة الحرارة إلى طبيعته. وفقاً لنموذج التقادم الحراري IEC 60076-7، يتم إبطاء تقادم العزل بشكل فعال.
حماية المكثف: يمنع تدفق تيار التوافقيات مباشرة عبر المكثفات من حدوث انهيار عازل أو انتفاخ ناتج عن زيادة التيار والجهد.

التبديل والتحكم الذكي

قاطع دائرة فراغي منخفض إعادة الاشتعال (خالي من إعادة الاشتعال) مع إغلاق مُتحكم به (نقطة على الموجة) يحافظ على تيار اندفاع الإغلاق ضمن 1.5 مرة من تيار بنك المكثفات المقنن (انظر القسم 3.3).
يجمع نظام المراقبة بيانات الشبكة في الوقت الفعلي ويبدل فروع المرشح تلقائياً وفقاً لعجز القدرة غير الفعالة، محققاً "تعويضاً حسب الطلب".

قابلية التكيف مع التشغيل ثنائي الاتجاه

نظراً لأن توقيع التوافقيات لمحول الطاقة (PCS) لتخزين الطاقة يختلف بين الشحن والتفريغ، يتم تصميم فروع المرشح بناءً على طيف التوافقيات المقاس عبر نطاق تشغيل PCS الكامل (شحن/تفريغ)، مع حجز هامش تبديل بحيث يتم قمع التوافقيات بشكل فعال في كلا اتجاهي التشغيل.

التحقق من الرنين

بعد تشغيل بنك تعويض المرشح، قد تشكل الفروع السعوية ونظام 35 كيلو فولت نقاط رنين متوازية. في مرحلة التصميم، يجب التحقق من الرنين باستخدام التوافقيات الخلفية المقاسة في الموقع وممانعة النظام كمدخلات، ولا يجوز تشغيل المعدات إلا بعد التأكد من أن نقاط الرنين تتجنب ترددات التوافقيات المميزة مثل الرتبتين الخامسة والسابعة.

حل تحسين جودة الطاقة 35 كيلو فولت لتخزين الطاقة دادي في أنغولا

3.3 سلامة تبديل بنك المكثفات — الإغلاق عند نقطة الموجة وانخفاض إعادة الاشتعال

نظراً للتبديل المتكرر لبنوك المكثفات الناتج عن التنظيم المتكرر لمحطة تخزين الطاقة، يتم اعتماد آلية حماية مزدوجة:

مفاتيح فراغية منخفضة إعادة الاشتعال: تضمن ملامسات سبيكة CuCr وقاطع الدائرة الفراغي بالمجال المغناطيسي المحوري (AMF) عدم حدوث إعادة اشتعال عند قطع تيار السعة، مما يقمع بشكل فعال جهود التبديل الزائدة.
وحدة تحكم ذكية للإغلاق عند نقطة الموجة (اختيارية/موصى بها): تتتبع طور جهد الشبكة في الوقت الفعلي وتغلق الملامسات بدقة عند تقاطع الجهد الصفري (في حدود ±1 مللي ثانية). يحافظ هذا على تيار اندفاع الإغلاق ضمن 1.5 مرة من تيار بنك المكثفات المقنن (مقارنة بـ 10-20 مرة للإغلاق العشوائي)، مما يطيل بشكل كبير من عمر المكثف والمفتاح ويمنع صدمات الجهد لمحول الطاقة (PCS).

حل تحسين جودة الطاقة 35 كيلو فولت لتخزين الطاقة دادي في أنغولا

4. الميزات والمزايا

استهداف عالي الدقة: تم تخصيص معاملات H5+H7 لتناسب خصائص حمل PCS، مما يتجنب "المعالجة المفرطة" أو "المعالجة الناقصة".
قدرة تكيف قوية مع البيئة (للظروف الأنغولية): مع مراعاة المناخ المحلي، تستخدم جميع المفاعلات عزلًا من الفئة H، وتستخدم علب المكثفات مواد مقاومة للأشعة فوق البنفسجية والتآكل، وتتلقى لوحات الدوائر المطبوعة لنظام التحكم طلاءً واقياً سميكاً جداً — مناسب للبيئات الحارة والرطبة.
تصميم متكامل: يتم معالجة تخفيف التوافقيات، وتعويض القدرة غير الفعالة، وحماية المعدات معًا — استثمار واحد، وفوائد متعددة.
تشغيل موثوق: حزمة كاملة مع مفاتيح كهربائية منخفضة إعادة الاشتعال وحماية شاملة، مناسبة لمهمة التنظيم المتكرر لمحطات تخزين الطاقة.

5. النتائج والفوائد المتوقعة

5.1 الفوائد التقنية

تحسين أشكال الموجات: بعد التشغيل، يُتوقع أن يتجاوز معدل ترشيح تيار التوافقيات الخامس والسابع 85٪، مع تشوه الجهد الذي يلبي المعيار GB/T 14549-1993 والمواصفات الفنية للمشروع.
القضاء على التداخل: تنخفض معدلات التشغيل الخاطئ لأنظمة الحماية والمراقبة بشكل كبير، وتتم تنقية بيئة تشغيل المحطة.
استقرار الشبكة: يتم تحسين خصائص ممانعة النظام، مما يعزز بشكل كبير الحصانة ضد التداخل.

نوع الفائدة	التفاصيل	القيمة المقدرة
مباشر	تقليل رسوم عقوبة القدرة غير الفعالة؛ انخفاض خسائر المحولات والخطوط	يتم تحديدها كمياً بناءً على التعريفات المحلية، ومعايير فوترة/تقييم القدرة غير الفعالة، وبيانات الخسائر المقاسة
غير مباشر	انخفاض تكلفة إصلاح/استبدال المعدات؛ تقليل خسائر الانقطاع غير المخطط له	إطالة عمر المعدات الأساسية مثل المحولات؛ يتم تقييم المدة وفقاً لنموذج الشيخوخة الحرارية IEC 60076-7
تشغيلي	تقليل فصل حماية نظام تحويل الطاقة وحالات التوقف غير المخطط لها؛ زيادة توفر النظام	تحسين الاستقرار التشغيلي العام لمحطة تخزين الطاقة
السلامة	تجنب مخاطر الحرائق الكهربائية؛ حماية سلامة الأفراد	القضاء على مخاطر حوادث السلامة الكبرى

5.3 التحسين المتوقع في الأداء

بعد التكليف، يُتوقع أن تتحسن مؤشرات جودة الطاقة الرئيسية على النحو التالي (تماشياً مع أهداف القسم 2.3؛ وخاضعة لقياسات القبول):

المؤشر	قبل (مقدر/مقاس)	بعد	التحسين/النتيجة
إجمالي تشوه الجهد التوافقي (THDu)	> 5.0% (تجاوز بشكل كبير)	< 3.0%	يلبي متطلبات GB/T 14549-1993 (حد 35 كيلو فولت 3%) و IEEE 519-2022
محتوى تيار التوافقي الخامس	> 15%	< 3%	انخفاض كبير
محتوى تيار التوافقي السابع	> 10%	< 2%	قمع قوي
معامل القدرة (PF)	0.85 ~ 0.90 (متغير بشدة)	≥ 0.96	متوافق بشكل مستقر
ارتفاع درجة حرارة المحول	مرتفع بشكل غير طبيعي	عاد إلى النطاق الطبيعي	انخفاض بحوالي 10 ~ 15 كلفن
معدل فشل المكثف	مرتفع (انتفاخ/انصهار متكرر)	انخفاض كبير	تحسن واضح

ملاحظة: الأرقام "اللاحقة" أعلاه هي قيم متوقعة مشتقة من أداء المعدات وتقييم النظام. تخضع القيم النهائية لقياسات قبول التكليف.

حل تحسين جودة الطاقة بجهد 35 كيلو فولت لمشروع تخزين الطاقة دادي في أنغولا

6. تنفيذ المشروع ودعم التشغيل والصيانة

6.1 عملية التنفيذ

المسح الميداني: قياس التوافقيات الخلفية على قضيب التجميع بجهد 35 كيلو فولت وخصائص الحمل (بما في ذلك ظروف شحن/تفريغ نظام تحويل الطاقة).
المحاكاة: بناء نموذج نظام للتحقق من أداء الترشيح ونقاط الرنين.
التصنيع: التصنيع المسبق في المصنع مع اختبارات روتينية صارمة (اختبار تحمل الجهد، التفريغ الجزئي، تكليف الحماية).
التركيب والتكليف: التركيب في الموقع، التمديدات الثانوية، اختبار النظام المتكامل.
القبول والتكليف: اختبار الحمل، التحقق من الأهداف، التسليم.

6.2 خدمة ما بعد البيع

التدريب الفني: تدريب المالك على المبادئ والتشغيل واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.
الفحص الدوري: فحوصات منتظمة لسعة المكثف، ودرجة حرارة المفاعل، وإحكام نقطة الاتصال.
الاستجابة للطوارئ: دعم فني 7×24 للاستجابة السريعة للأعطال.

الخاتمة

من خلال التكوين العلمي لبنك تعويض المرشحات H5+H7 بقدرة 7500 كيلو فار، لا يحل هذا الحل فقط نقاط الألم الحالية لجودة الطاقة في مشروع تخزين الطاقة دادي في أنغولا، بل يبني أيضاً خط دفاع قوي للسلامة الكهربائية للمحطة.

ومن خلال معالجة حماية المعدات واستقرار النظام جنباً إلى جنب مع تخفيف التوافقيات، فإنه يحقق فوائد اقتصادية وسلامة على حد سواء — وهو حل موثوق لتحسين جودة الطاقة لمحطات تخزين الطاقة.

المعدات المُنَصَّبة

المزيد

سلسلة RMRTBB للجهاز المكمل لقوة التفاعل عالي الجهد - نوع الإطار الخارجي

إطار RMRTBB الخارجي لتعويض VAR: 6-35 كيلو فولت، يعزز معامل القدرة، يقلل من الخسائر، ويستقر الجهد للشبكات الصناعية والخدمية

RW Energy

دراسات الحالة

المزيد

مشروع تعويض الطاقة التفاعلية ذات الجهد العالي في محطة أبوجان للتيار الكهربائي بـ 35 كيلوفولت: دراسة حالة ناجحة

01 نظرة عامة على المشروع1.1 خلفية المشروعفي مارس 2026، تمكنت RW Energy من تسليم وتثبيت أربع مجموعات من أجهزة تعويض الطاقة التفاعلية ذات الجهد العالي RWTBBX-35-2500/208.4-BLW للمشروع الخاص بتحديث محطات الكهرباء بجهد 35 كيلوفولت في المناطق الحضرية الرئيسية في أبيدجان، ساحل العاج، مع تأكيد تشغيل مستقر وموثوق به بعد التثبيت.تصميم التكيف مع المناختم تصميم هذه المعدات خصيصاً للبيئة الاستوائية القاسية في غرب أفريقيا، حيث تدمج صناديق بدرجة حماية IP54، ومجموعات مكثفات مقاومة للرطوبة والحرارة، وهياكل تبري

RW Energy
قصة نجاح تحسين جودة الطاقة بجهد 35 كيلوفولت في مشروع دادي لتخزين الطاقة بأنغولا

يُعد مشروع تحسين جودة الطاقة في محطة أنغولا دادي لتخزين الطاقة مشروعاً لتحديث جودة الطاقة بجهد 35 كيلو فولت تم تنفيذه في محطة قائمة لتخزين الطاقة. تتركز الأحمال غير الخطية وعالية التوافقيات في الموقع، مثل العواكس — أنظمة تحويل الطاقة (PCS) — بكثافة، مما يمثل سيناريو نموذجياً مكثفاً لمصادر التوافقيات حيث يعيق التلوث التوافقي كفاءة الإنتاج وجودة المنتج بشكل خطير.تم توفير بنك تعويض مرشح H5+H7 بسعة إجمالية تبلغ 7500 كيلو فار لتقديم تخفيف التوافقيات وتعويض القدرة غير الفعالة في آن واحد.منذ بدء التشغي

RW Energy
مشروع تحسين جودة الطاقة لشركة جيانغسو سوتشيان رونغشين للمنتجات المعدنية - قصة نجاح في الحد من توافقيات الفرن متوسط التردد وتحسين جودة الطاقة

يُعد مشروع تحسين جودة الطاقة لشركة جيانغسو سوتشيان رونغشين للمنتجات المعدنية مشروع تحديث مخصص لمعالجة التلوث التوافقي الشديد الناتج عن التوصيل المكثف للأحمال غير الخطية مثل أفرار التردد المتوسط في صناعة المنتجات المعدنية. تم تركيب مجموعة تعويض مرشح H5+H7+H11 بسعة إجمالية تبلغ 17550 كيلو فار لتوفير التخفيف من التوافقيات وتعويض القدرة غير الفعالة في آن واحد.منذ التكليف، تم ترشيح التوافقيات المميزة المهيمنة من الرتبة الخامسة والسابعة والحادية عشرة بفعالية، وانخفض بشكل ملحوظ ارتفاع حرارة المعدات وال

RW Energy
قصة نجاح جودة الطاقة بجهد 35 كيلو فولت في مصنع غسل الفحم في جنوب غوبي، منغوليا

مشروع تحسين جودة الطاقة بجهد 35 كيلوفولت في مصنع لغسل الفحم في محافظة جنوب غوبي، منغوليا، هو تحديث مخصص لمعالجة التلوث التوافقي الشديد الناجم عن التركيب المكثف لمعدات محركات الأقراص ذات التردد المتغير في صناعة غسل الفحم. تم تركيب بنك تعويض مرشح H5 بقدرة 5000 كيلوفار لتوفير تخفيف التوافقيات وتعويض القدرة غير الفعالة في آن واحد.منذ التشغيل، تم ترشيح التوافقي الخامس المهيمن بفعالية، وانخفض تشوه التوافقيات بشكل ملحوظ، وتم رفع معامل القدرة واستقراره، كما تم تقليل ارتفاع درجة حرارة المعدات والتداخل في

RW Energy

اترك معلومات الاتصال الخاصة بك لتلقي الوثائق الفنية الكاملة واستشارة مجانية من مهندسينا

Zhejiang Rockwell Energy Technology Co., Ltd. is an international enterprise specializing in the research, development and manufacturing of recloser controllers, power quality management, power monitoring systems and other high-end power equipment. In today's critical period of global energy transition and power system upgrading, the company has gathered a group of top talents in the fields of power engineering, automation control, software development, etc., who carry the enthusiasm and persistence for the power business, and are committed to overcoming the complex problems in the power system, and promoting the intelligent development of the power industry with innovative technology. Mission: To make global electricity smarter, more reliable and more efficient with innovative technology. Vision: To be the leader in global power intelligence.

Manager

RW Energy

المزيد من المعلومات

حل تحسين جودة الطاقة 35 كيلو فولت لمشروع دادي لتخزين الطاقة في أنغولا