Das explosive Wachstum der verteilten Photovoltaik (privat + gewerblich & industriell) hat die Verteilnetze vor drei neue Herausforderungen gestellt: rückwärtige Schwerlast in Umspannwerksbereichen, Überschreitungen der Spannungsgrenzen und Schwierigkeiten bei der Integration erneuerbarer Energien.
Die starre Struktur des traditionellen Verteilnetzes nach dem Prinzip "ein Umspannwerksbereich, ein Transformator" kann keine gegenseitige Leistungsunterstützung zwischen den Umspannwerksbereichen realisieren, was zum gleichzeitigen Auftreten von Solarabregelung und Transformatorüberlastung führt.

| Schmerzpunkt | Erscheinungsform | Physische Grundursache |
|---|---|---|
| Schwierige Integration | Solarabregelung in PV-reichen Umspannwerksbereichen | Fehlende gegenseitige Leistungsunterstützung zwischen Umspannwerksbereichen |
| Rückwärtige Schwerlast | Transformatorüberlastung in Umspannwerksbereichen während der PV-Spitzenproduktion | Unidirektionale Verteilnetzstruktur |
| Überschreitung der Spannungsgrenzen | Spannungsanstieg an PV-Konzentrationspunkten | Fehlende Fähigkeit zur aktiven Spannungsregelung |
| Hohe Verluste | Fernübertragung elektrischer Energie | Unkontrollierbarer Leistungsfluss |
| Aspekt | Physikalisches Prinzip | Einschränkung |
|---|---|---|
| Unabhängige Umspannwerksbereiche | Ein Transformator pro Umspannwerksbereich | Keine gegenseitige Leistungsunterstützung |
| Unidirektionaler Leistungsfluss | Quelle → Last | PV-Rückwärtsleistungsfluss wird zum Problem |
| Aspekt | Physikalisches Prinzip | Vorteil |
|---|---|---|
| Gemeinsamer Gleichstromzwischenkreis | Mehrere SSTs im Umspannwerksbereich miteinander verbunden | Fähigkeit zur gegenseitigen Leistungsunterstützung |
| Bidirektionaler Leistungsfluss | SST bidirektional steuerbar | Lokale PV-Aufnahme |
Physische Essenz: Der SST-Leistungsrouter verbindet mehrere Umspannwerksbereiche mit einer gemeinsamen Gleichstromsammelschiene, sodass Umspannwerksbereiche mit hohem PV-Aufkommen Leistung an Bereiche mit Strommangel übertragen können. Dies ist die physische Grundlage für die Erreichung einer um +18 % gesteigerten Aufnahme von dezentraler PV-Erzeugung.
Der SST-Direktanbindungs-Leistungsrouter für flexible Vernetzung (1,5/2,0 MW, AC 10 kV / DC ±10 kV) ermöglicht die flexible Vernetzung mehrerer Umspannwerksbereiche über eine gemeinsame Gleichstromsammelschiene:
Aufnahme von dezentraler PV-Erzeugung +18 %
Reduzierung der Netzverluste um über 5 %
Anlagenwirkungsgrad 98,7 % (verifiziert vom Guangdong Power Grid)

| Wertdimension | Quantitative Kennzahl | Beschreibung |
|---|---|---|
| Aufnahme verteilter PV | +18% | Lokaler PV-Verbrauch |
| Reduzierung der Netzverluste | -5%+ | Flexible Leistungsflusssteuerung |
| Anlageneffizienz | 98,7% | +4 % Verbesserung gegenüber herkömmlichen Lösungen |
| Einzelanlagenkapazität | 1,5/2,0 MW | Deckt Bereiche von Mittelspannungsumspannwerken ab |
| Portspannung | AC10kV/DC±10kV | AC- und DC-Dualports |
Umspannwerksbereich A 10kV ──► [SST-Leistungsrouter A] ──┐
Umspannwerksbereich B 10kV ──► [SST-Leistungsrouter B] ──┼──► Gemeinsame Gleichstromsammelschiene DC±10kV
Umspannwerksbereich C 10kV ──► [SST-Leistungsrouter C] ──┘
├──► Lasten im Umspannwerksbereich
├──► Integration dezentraler PV-Anlagen
└──► Kopplungsanschluss für Energiespeicher
| Schicht | Zusammensetzung | Leistungsfluss | Entwurfsbegründung |
|---|---|---|---|
| Umspannwerksbereichszugang | 10kV aus jedem Umspannwerksbereich | Umspannwerksbereich ↔ Gleichstromsammelschiene | Mehrgebietsvernetzung |
| Gemeinsame Gleichstromsammelschiene | DC±10kV | Gegenseitige Leistungsunterstützung zwischen den Bereichen | Fähigkeit zum bidirektionalen Leistungsfluss |
| Lasten/Erzeuger | Lasten + PV + Energiespeicher | Bidirektional | Lokale Aufnahme |
Herkömmliche Umspannwerkstransformatoren können nur eine "unidirektionale Herunterspannungs-Leistungsübertragung" durchführen. Der SST-Leistungsrouter hingegen fungiert als "steuerbares bidirektionales Leistungsventil". Durch die Steuerung der Leistungssollwerte jedes Anschlusses ermöglicht er die Leistungsübertragung von PV-reichen Umspannwerksbereichen in leistungsschwache Bereiche, während er gleichzeitig aktiv die Überschreitung von Spannungsgrenzwerten unterdrückt.
| Parameter | Wert | Physikalische Bedeutung |
|---|---|---|
| Einzelanlagenkapazität | 1,5/2,0 MW | Deckt Bereiche von Mittelspannungsumspannwerken ab |
| Portspannung | AC10kV/DC±10kV | Wechsel- und Gleichstrom-Dualports |
| Integration dezentraler PV-Anlagen | +18% | Lokaler PV-Verbrauch |
| Reduzierung der Netzverluste | -5%+ | Flexible Leistungsflusssteuerung |
| Anlageneffizienz | 98,7% | Bestätigt durch Guangdong Power Grid |
Physikalisches Prinzip: Mehrere SSTs im Umspannwerksbereich teilen sich einen gemeinsamen Gleichstrombus, wodurch Umspannwerksbereiche mit hohem PV-Aufkommen Leistung direkt an Bereiche mit Leistungsmangel liefern können.
Quantifizierter Nutzen: Integration verteilter PV-Anlagen +18 %, Eliminierung der Solarabregelung.
Physikalisches Prinzip: Der SST kann Blind- und Wirkleistung an jedem Port dynamisch regeln und so den Spannungsanstieg an PV-Konzentrationspunkten aktiv unterdrücken.
Quantifizierter Nutzen: Beseitigung von Spannungsüberschreitungen, verbesserte Netzqualität.
Physikalisches Prinzip: Steuerbare Leistungsflusspfade vermeiden weite, umwegreiche Übertragungen.
Quantifizierter Nutzen: Netzverluste um mehr als 5 % reduziert.

| Kostenposition | Herkömmliche Lösung | SST-Lösung | Einsparungen |
|---|---|---|---|
| Erlöse aus Aufnahmekapazität | Verluste durch Solarabregelung | +18 % Aufnahmekapazität | Erhöhte Erzeugungserlöse |
| Leitungsverluste | Referenzwert | -5 %+ | Reduzierte Betriebskosten |
| Erweiterungsinvestition | Neuer Transformator erforderlich | Flexible Anbindung | Aufgeschobene CAPEX |
| Projekt | Eckdaten | Bedeutung |
|---|---|---|
| 6-Bereichs-Verbund des Guangdong-Stromnetzes | Anlageneffizienz 98,7 % (+4 %) | Modellprojekt für flexible Netzkopplung im Verteilnetz |
| Standard | Inhalt |
|---|---|
| GB/T 34120 | Netzintegration von Energiespeichern |
| DL/T 645 | Verteilnetzautomatisierung |
| IEC 61850 | Kommunikationsprotokoll |
Modulare werkseitige Vormontage
Schnelle Inbetriebnahme vor Ort
Fernbetrieb und -wartung über den gesamten Lebenszyklus