再生可能エネルギー分野におけるプリインテグレートプレファブ変電所の応用

Echo

フィールド: 変圧器解析

China

世界的エネルギー景観の深遠な変化と新エネルギー産業の急速な発展という背景のもと、従来型の変電所の建設方式は新エネルギープロジェクトの迅速な展開ニーズを満たすことが難しくなっています。モジュール式インテリジェントプレハブキャビン変電所はその革新的な利点を活用し、新エネルギーパワーシステムの最適化の重要な方向性となっています。その技術原理、業界への適合性、および応用価値についての深い探求が求められています。

1. 技術原理

モジュール式インテリジェントプレハブキャビン変電所は、高強度で腐食に強いプレハブキャビンをコアとして、設備にとって安定した環境を作り出します。一次設備においては、トランスフォーマー、スイッチギア、無効電力補償装置が新エネルギー特性に基づいて最適化され、効率的な電力変換と制御を実現します。二次設備では、インテリジェント監視、保護継電、通信システムが統合されています。センサーによりデータ収集が行われ、リモート送信やインテリジェントな反応をサポートし、安全かつ信頼性の高いシステム運転を確保します。全ての部品の標準化された調和により、建設と運用保守の効率が向上します。

2. 新エネルギー産業における特別要件
2.1 発電特性への適応

太陽光発電は、光条件や昼夜のサイクルによる間欠的な変動を示します。そのため、変電所には電力調整能力が必要であり、精密な無効電力補償とエネルギー貯蔵インターフェースを備える必要があります。風力発電では、風速によって出力が変化するため、変電所にはダイナミックな反応能力が必要であり、電力網の潮流を最適化する必要があります。バイオマス発電では、不安定な原材料供給に対応するために、監視と制御を強化し、環境保護と安全な電力伝送のバランスを取ることが求められます。

2.2 整然とした並列接続の促進

新エネルギー発電の間欠性に対処するため、変電所にはダイナミックな無効電力補償とエネルギー貯蔵システムを装備して電力品質を安定させる必要があります。遠隔地の変電所には長距離大容量の電力伝送能力が必要であり、設備と回線設計を最適化する必要があります。通信面では、高速双方向リンクを確立して、電力網と変電所間でのリアルタイムデータ交換を実現する必要があります。

3. 応用事例
3.1 太陽光発電プロジェクト

青海ゴルムドの500GW太陽光発電プロジェクトでは、耐候性鋼製キャビンを使用して砂漠環境に適応しています。精密に選択された一次設備により電力変換と分配が保証されます。二次設備では、インテリジェント監視と5Gを通じてリモート操作・保守を実現し、高地複雑条件下でも安定稼働を確保しています。

3.2 風力発電プロジェクト

内モンゴル赤峰の300GW風力発電プロジェクトでは、プレハブキャビンの複合材料を最適化して草原環境に適応しています。一次設備は風力増幅と並列接続の要件を満たします。二次設備ではセンサーやインテリジェントアルゴリズムを使用して故障予測を行い、開放的かつ複雑な地形下でも信頼性のある運転を確保します。

4. 主要技術とソリューション
4.1 パワーエレクトロニクス技術

放熱対策として液体冷却+構造最適化ソリューションを採用しています。電磁適合性については、シールド材封入と回路最適化配線を用いて設備性能の安定を確保します。

4.2 インテリジェント監視と運用保守

データ処理には分散データベース、5G、エッジコンピューティングを導入して伝送圧力を軽減します。故障診断ではビッグデータモデリングと人工知能アルゴリズムを用いて精度を向上させます。リモート運用保守ではVR/AR技術を可視化に利用して効率を高めます。

4.3 最適化設計と統合

設備配置では3Dシミュレーションを使用して最適解を選択します。システム統合では、統一規格と変換デバイス開発を通じてインターフェースとプロトコルの互換性問題を解決します。キャビン構造では高強度材料と最適化設計を用いて環境適応性を高めます。

5. 性能評価と利益分析
5.1 技術性能指標

設備の安定性（故障間隔、故障率など）、電力変換効率（トランスフォーマー効率、無効電力補償精度など）、インテリジェント運用保守レベル（データ収集、故障早期警告など）、環境適応性（キャビン保護性能）をカバーする指標システムを構築して、総合的な性能評価を行います。