Primena preintegriranih prefabriciranih transformatornih stanica u sektoru obnovljivih izvora energije

Na pozadini dubokih promena u globalnom energetskom pejzažu i bujnog razvoja industrije novih izvora energije, konvencionalni način izgradnje transformatornih stanica teško uspeva da ispunjava potrebe za brzim implementiranjem projekata novih izvora energije. Modularna inteligentna prefabricirana kabinasta transformatorska stanica, koristeći svoje inovativne prednosti, postala je ključna smera optimizacije sistema novih izvora energije. Potrebno je nateretiti dalju istraživanje njihovih tehničkih principa, prilagođenosti industriji i vrednosti u primeni.

1. Tehnički principi

Modularna inteligentna prefabricirana kabinasta transformatorska stanica koristi visoko čvrstu, otpornu na koroziiju prefabriciranu kabinu kao jezgra, stvarajući stabilnu okolinu za opremu. Među glavnom opremom, transformatori, sklopne škafice i uređaji za reaktivnu kompenzaciju su optimizovani prema karakteristikama novih izvora energije kako bi se ostvarila efikasna pretvorba i kontrola električne energije. Sekundarna oprema integriše inteligentno nadzor, relé zaštita i komunikacione sisteme. Senzori prikupljaju podatke, omogućuju udaljenu transmisiju i podržavaju inteligentne odgovore, osiguravajući sigurno i pouzdano funkcionisanje sistema. Standardizovana koordinacija svih komponenti poboljšava efikasnost izgradnje i održavanja.

2. Posebni zahtevi industrije novih izvora energije
2.1 Prilagođavanje karakteristikama proizvodnje energije

Solarna proizvodnja energije pokazuje intermitentne fluktuacije zbog uslova svetlosti i dnevno-noćnih ciklusa. Transformatorske stanice trebaju imati sposobnosti regulacije električne energije, opremljene preciznim reaktivnom kompenzacijom i sučeljima za pohranu energije. Proizvodnja energije iz vetra doživljava promene snage sa brzinom vetra, zahteva da transformatorske stanice imaju dinamičke sposobnosti odgovora i optimizuju protok snage u mreži. Za proizvodnju energije iz biomase, neustalost snabdijevanja sirovim materijalom zahteva jačanje nadzora i regulacije, balansirajući zaštitu životne sredine i sigurnu prenos električne energije.

2.2 Omogućavanje redovnog povezivanja sa mrežom

Intermitentnost proizvodnje energije iz novih izvora zahteva da transformatorske stanice budu opremljene sistemima dinamičke reaktivne kompenzacije i pohrane energije kako bi se stabilizovala kvalitet energije. Transformatorske stanice na udaljenim lokacijama trebaju imati sposobnosti za dugodosegnuti, velikokapacitni prenos energije, sa optimizovanom opremom i projektovanjem linija. U pogledu komunikacije, mora biti uspostavljena visokobrzinska dvosmerna veza kako bi se ostvario realni vreme interakcija podataka između mreže i transformatorske stanice.

3. Primjeri primene
3.1 Projekat proizvodnje solarnih energije

Projekat fotovoltaične energije od 500GW u Golmudu, Qinghai, koristi kabine od otporne čelike kako bi se prilagodile puščanom okruženju. Precizno odabrana glavna oprema osigurava pretvorbu i distribuciju električne energije. Sekundarna oprema ostvaruje udaljeno upravljanje i održavanje putem inteligentnog nadzora i 5G, garantujući stabilno funkcionisanje u složenim uslovima na visini.

3.2 Projekat proizvodnje energije iz vetra

Projekat vetroelektrane od 300GW u Chifengu, Vnutrenja Mongolija, optimizuje kompozitne materijale za prefabriciranu kabinu kako bi se prilagodila stepskom okruženju. Glavna oprema zadovoljava potrebe za povećanjem snage iz vetra i povezivanjem sa mrežom. Sekundarna oprema koristi senzore i inteligentne algoritme za predviđanje grešaka, osiguravajući pouzdano funkcionisanje na otvorenom i složenom terenu.

4. Ključne tehnologije i rešenja
4.1 Tehnologija elektronike snage

Za rešenje problema otopljivanja, koristi se rešenje tečno hlađenje + strukturalna optimizacija. Za elektromagnetsku kompatibilnost, koriste se materijali za ekraniranje i optimizacija vezanja krugova kako bi se osigurala stabilna performansa opreme.

4.2 Inteligentni nadzor i održavanje

Za obradu podataka, uvedene su distribuirane baze podataka, 5G i edge računanje kako bi se olakšao pritisak na prenos. Dijagnostika grešaka koristi modeliranje velikih podataka i algoritme umetne inteligencije kako bi se poboljšala tačnost. Udaljeno upravljanje i održavanje koriste tehnologije VR/AR za vizualizaciju, unapređujući efikasnost.

4.3 Optimizovano dizajniranje i integracija

Raspored opreme koristi 3D simulaciju za odabir optimalnog rešenja. Sistem integracija rešava probleme kompatibilnosti sučelja i protokola kroz unifikovane standarde i razvoj konverzivnih uređaja. Struktura kabine koristi materijale visoke čvrstoće i optimizovan dizajn kako bi se poboljšala adaptabilnost okruženju.

5. Procena performansi i analiza dobrota
5.1 Tehnički pokazatelji performansi

Izgrađen je sistem pokazatelja koji obuhvata stabilnost opreme (interval između grešaka, stopa grešaka itd.), efikasnost pretvorbe električne energije (efikasnost transformatora, tačnost reaktivne kompenzacije itd.), nivo inteligentnog održavanja (sakupljanje podataka, rani upozorenja o greškama itd.) i adaptabilnost okruženju (performanse zaštite kabine) kako bi se komprehensivno procenila performansa.

5.2 Metode procene

Visokoprecizni senzori sakupljaju podatke o opremi i okruženju. Nakon klasifikacije i analize, softversko modeliranje predviđa trendove. Upoređivanje sa industrijskim standardima identifikuje nedostatke kako bi se uputilo optimizaciji performansi.

5.3 Ekonomski dobrota

U fazi izgradnje, prefabriciranje skraćuje ciklus, smanjujući kapitalne troškove i rizik od ponovne radnje. U fazi eksploatacije, inteligentno održavanje smanjuje troškove rada, a brzo popravljanje grešaka povećava prihode od proizvodnje energije. Manje zauzeće površine smanjuje troškove zemljišta, sa ukupnim dobrota koji prevazilaze one tradicionalnih transformatorskih stanica.

5.4 Ekološki i društveni dobrota

Ekološki, kompaktni dizajn smanjuje zauzeće površine i štiti ekosistem. Društveno, ubrzava implementaciju projekata novih izvora energije kako bi se ispuni potreba za električnom energijom. Inteligentno održavanje potiče zapošljavanje i industrialnu modernizaciju, podržavajući održivi razvoj.

6. Zaključak

Nakon prevladavanja tehničkih izazova, modularna inteligentna prefabricirana kabinasta transformatorska stanica ispunjava potrebe za proizvodnjom energije iz novih izvora, dostizajući ekonomski, ekološki i društveni dobrota. Sa inovacijama u tehnologiji i poboljšanjem standarda, ona će igrati ključnu ulogu u izgradnji novog energetskega sistema, što zahteva kontinuirano istraživanje i promociju.