Применение предварительно интегрированных сборных подстанций в секторе возобновляемой энергии

На фоне глубоких изменений в глобальном энергетическом ландшафте и бурного развития отрасли новых источников энергии, традиционный способ строительства подстанций с трудом удовлетворяет потребности быстрого развертывания проектов новых источников энергии. Модульная интеллектуальная сборная кабина подстанции, используя свои инновационные преимущества, стала ключевым направлением для оптимизации системы электроснабжения на основе новых источников энергии. Необходимо глубокое исследование ее технических принципов, приспособленности к отрасли и ценности применения.

1. Технические принципы

Модульная интеллектуальная сборная кабина подстанции использует высокопрочную, коррозионностойкую сборную кабину как ядро, создавая стабильную среду для оборудования. Среди основного оборудования, трансформаторы, шкафы управления и устройства компенсации реактивной мощности оптимизированы в соответствии с характеристиками новых источников энергии для достижения эффективного преобразования и контроля электроэнергии. Вторичное оборудование интегрирует интеллектуальное мониторинг, релейную защиту и системы связи. Датчики собирают данные, обеспечивают удаленную передачу и поддерживают интеллектуальные ответы, обеспечивая безопасную и надежную работу системы. Стандартизированная координация всех компонентов повышает эффективность строительства и эксплуатационного обслуживания.

2. Особые требования отрасли новых источников энергии
2.1 Приспособление к характеристикам генерации

Генерация солнечной энергии показывает интермитентные колебания из-за условий освещения и циклов дня и ночи. Подстанции нуждаются в возможностях регулирования электроэнергии, оборудованных точной компенсацией реактивной мощности и интерфейсами хранения энергии. Генерация ветровой энергии видит изменения мощности с изменением скорости ветра, требуя от подстанций динамических возможностей реагирования и оптимизации потока мощности в сети. Для генерации биомассы, нестабильное снабжение сырьем требует усиленного мониторинга и регулирования, балансируя охрану окружающей среды и безопасную передачу электроэнергии.

2.2 Обеспечение упорядоченного подключения к сети

Интермитентность генерации новых источников энергии требует, чтобы подстанции были оборудованы системами динамической компенсации реактивной мощности и хранения энергии для стабилизации качества энергии. Подстанции в отдаленных станциях нуждаются в возможностях передачи энергии на большие расстояния и в больших объемах, с оптимизированным оборудованием и линиями. В плане связи необходимо установить высокоскоростную двустороннюю связь для достижения обмена данными в режиме реального времени между сетью и подстанциями.

3. Примеры применения
3.1 Проект генерации солнечной энергии

Проект по производству 500 ГВт фотоэлектрической энергии в Голмуде, Цинхай, использует кабины из стали, устойчивой к погодным условиям, для адаптации к пустынной среде. Тщательно отобранное основное оборудование обеспечивает преобразование и распределение электроэнергии. Вторичное оборудование реализует удаленное управление и обслуживание через интеллектуальный мониторинг и 5G, гарантируя стабильную работу в условиях высокогорья и сложных условий.

3.2 Проект генерации ветровой энергии

Проект ветропарка мощностью 300 ГВт в Чифэне, Внутренняя Монголия, оптимизирует композитные материалы для сборной кабины для адаптации к степной среде. Основное оборудование соответствует потребностям увеличения мощности ветрогенераторов и подключения к сети. Вторичное оборудование использует датчики и интеллектуальные алгоритмы для предсказания отказов, обеспечивая надежную работу в открытых и сложных ландшафтах.

4. Ключевые технологии и решения
4.1 Технология силовой электроники

Для решения проблемы теплоотвода используется решение с жидкостным охлаждением и оптимизацией конструкции. Для обеспечения электромагнитной совместимости применяется экранирование материалов и оптимизация проводки, что гарантирует стабильную работу оборудования.

4.2 Интеллектуальный мониторинг и эксплуатационное обслуживание

Для обработки данных используются распределенные базы данных, 5G и вычисления на краю, что снижает нагрузку на передачу. Диагностика неисправностей использует моделирование на основе больших данных и алгоритмы искусственного интеллекта для повышения точности. Удаленное управление и обслуживание используют технологии VR/AR для визуализации, что повышает эффективность.

4.3 Оптимизированный дизайн и интеграция

Расположение оборудования использует 3D-симуляцию для выбора оптимального решения. Интеграция системы решает вопросы совместимости интерфейсов и протоколов через единые стандарты и разработку устройств преобразования. Конструкция кабины использует высокопрочные материалы и оптимизированный дизайн для повышения адаптивности к окружающей среде.

5. Оценка производительности и анализ выгод
5.1 Показатели технической производительности

Создается система показателей, охватывающая стабильность оборудования (интервал между отказами, частота отказов и т.д.), эффективность преобразования электроэнергии (эффективность трансформаторов, точность компенсации реактивной мощности и т.д.), уровень интеллектуального эксплуатационного обслуживания (сбор данных, раннее предупреждение отказов и т.д.) и адаптивность к окружающей среде (защитные свойства кабины) для комплексной оценки производительности.

5.2 Методы оценки

Высокоточные датчики собирают данные о состоянии оборудования и окружающей среды. После классификации и анализа программное моделирование прогнозирует тенденции. Сравнение с отраслевыми стандартами позволяет выявить пробелы для руководства по оптимизации производительности.

5.3 Экономическая выгода

На этапе строительства сборка сокращает цикл, снижая капитальные затраты и риски переделки. В процессе эксплуатации интеллектуальное эксплуатационное обслуживание снижает трудовые затраты, а быстрое устранение неисправностей увеличивает доход от генерации электроэнергии. Меньшая площадь занимаемой земли снижает земельные затраты, общие выгоды превосходят традиционные подстанции.

5.4 Экологические и социальные выгоды

Экологически, компактный дизайн сокращает площадь занимаемой земли и защищает экосистему. Социально, он ускоряет реализацию проектов новых источников энергии, удовлетворяя спрос на электроэнергию. Интеллектуальное эксплуатационное обслуживание способствует занятости и модернизации промышленности, поддерживая устойчивое развитие.

6. Заключение

После преодоления технических вызовов, модульная интеллектуальная сборная кабина подстанции удовлетворяет потребности генерации новых источников энергии, обеспечивая экономическую, экологическую и социальную выгоду. С технологическими инновациями и улучшением стандартов она будет играть ключевую роль в создании новой системы электроснабжения, требуя непрерывного исследования и продвижения.