Застосування попередньо інтегрованих фабрично виготовлених підстанцій у сфері відновлюваної енергетики

На фоні глибоких змін у світовому енергетичному ландшафті та швидкого розвитку відновлювальної енергетики, традиційний спосіб будівництва підстанцій не може задовольнити потреби швидкого розгортання проектів відновлюваної енергетики. Модульна інтелектуальна попередньо виготовлена кабіна-підстанція, використовуючи свої інноваційні переваги, стала ключовим напрямком для оптимізації системи електропостачання на базі відновлюваної енергії. Глибоке дослідження її технічних принципів, пристосованості до галузі та цінності застосування є надзвичайно важливим.

1. Технічні принципи

Модульна інтелектуальна попередньо виготовлена кабіна-підстанція має на основі високоміцний, корозійно-стійкий попередньо виготовлений корпус, створюючи стабільне середовище для обладнання. Серед первинного обладнання, трансформатори, комутаційні шафи та пристрої компенсації реактивної потужності оптимізовані згідно з характеристиками відновлюваної енергії, щоб забезпечити ефективну перетворення та керування електроенергією. Другорядне обладнання інтегрує інтелектуальне моніторинг, реле-захист та системи зв'язку. Датчики збирають дані, дозволяють віддалену передачу та підтримують інтелектуальні відповіді, забезпечуючи безпечну та надійну роботу системи. Стандартизація взаємодії всіх компонентів покращує ефективність будівництва та експлуатаційного обслуговування.

2. Спеціальні вимоги відновлюваної енергетики
2.1 Припинення адаптації до характеристик генерації

Сонячна електростанція демонструє переміжні коливання через умови освітлення та добовий цикл. Підстанції потрібні здатності регулювання електроенергії, оснащені точними пристроями компенсації реактивної потужності та інтерфейсами зберігання енергії. Вітроелектростанції бачать зміни потужності зі швидкістю вітру, що вимагає від підстанцій динамічних відповідей та оптимізації потоку енергії в мережі. Для біомасової електростанції, нестабільне забезпечення сировиною вимагає посиленого моніторингу та регулювання, збалансування екологічної безпеки та безпечного передавання електроенергії.

2.2 Сприяння організованому підключенню до мережі

Переміжність генерації відновлюваної енергії вимагає, щоб підстанції були оснащені динамічними системами компенсації реактивної потужності та системами зберігання енергії для стабілізації якості електроенергії. Підстанції віддалених станцій потребують здатностей довговідстаньового, великого обсягу передачі енергії, з оптимізованим обладнанням та проектуванням ліній. Щодо зв'язку, повинен бути створений високошвидкісний двосторонній канал для реального часу обміну даними між електричною мережею та підстанціями.

3. Приклади застосування
3.1 Проект сонячної електростанції

Проект 500 GW фотоелектричної електростанції в Голмуд, Цзиньхаї, використовує корозійно-стійкі сталеві кабіни для адаптації до пустельного середовища. Точний вибір первинного обладнання забезпечує перетворення та розподіл електроенергії. Другорядне обладнання реалізує віддалене управління та обслуговування через інтелектуальний моніторинг та 5G, гарантує стабільну роботу в складних умовах високогір'я.

3.2 Проект вітроелектростанції

Проект 300 GW вітроелектростанції в Чифенг, Внутрішній Монголії, оптимізує композитні матеріали для попередньо виготовленої кабіни, щоб адаптуватися до степового середовища. Первінне обладнання задовольняє потреби підвищення потужності вітрової енергії та підключення до мережі. Другорядне обладнання використовує датчики та інтелектуальні алгоритми для прогнозування аварій, забезпечуючи надійну роботу в відкритих та складних територіях.

4. Ключові технології та рішення
4.1 Електронна технологія

Для вирішення питання тепловідведення використовується рідкове охолодження + оптимізація конструкції. Для електромагнітної сумісності використовуються матеріали закриття та оптимізація проводки, щоб забезпечити стабільність роботи обладнання.

4.2 Інтелектуальний моніторинг та обслуговування

Для обробки даних вводяться розподілені бази даних, 5G та обчислювання на краю, щоб знизити тиск на передачу. Діагностика вад використовує моделювання великих даних та алгоритми штучного інтелекту, щоб покращити точність. Віддалене управління та обслуговування використовують VR/AR-технології для візуалізації, що підвищує ефективність.

4.3 Оптимізоване проектування та інтеграція

Розташування обладнання використовує 3D-симуляцію для вибору найкращого рішення. Інтеграція системи вирішує проблеми сумісності інтерфейсів та протоколів через уніфіковані стандарти та розробку конвертерів. Конструкція кабіни використовує матеріали високої міцності та оптимізоване проектування, щоб підвищити адаптивність до середовища.

5. Оцінка продуктивності та аналіз переваг
5.1 Технічні показники продуктивності

Створюється система показників, що охоплює стабільність обладнання (інтервал між аваріями, частота відмов тощо), ефективність перетворення електроенергії (ефективність трансформатора, точність компенсації реактивної потужності тощо), рівень інтелектуального обслуговування (збирання даних, раннє попередження про аварії тощо) та адаптивність до середовища (захисні характеристики кабіни), щоб комплексно оцінити продуктивність.

5.2 Методи оцінки

Високоточні датчики збирають дані про обладнання та середовище. Після класифікації та аналізу, програмне моделювання прогнозує тенденції. Порівняння з галузевими стандартами допомагає виявити прогалини, що направляють оптимізацію продуктивності.

5.3 Економічні переваги

На етапі будівництва, попереднє виготовлення скорочує цикл, зменшуючи капіталовкладення та ризики повторного виконання. У процесі експлуатації, інтелектуальне обслуговування зменшує трудові витрати, а швидке вилучення вад збільшує прибуток від генерації електроенергії. Менше займання земель зменшує витрати на землю, з загальними перевагами, що перевищують традиційні підстанції.

5.4 Екологічні та соціальні переваги

Екологічно, компактний дизайн зменшує займання земель та захищає екосистему. Соціально, він прискорює реалізацію проектів відновлюваної енергетики, задовольняючи потреби у електроенергії. Інтелектуальне обслуговування сприяє зайнятості та промисловому оновленню, підтримуючи стале розвиток.

6. Висновок

Після подолання технічних викликів, модульна інтелектуальна попередньо виготовлена кабіна-підстанція задовольняє потреби генерації відновлюваної енергії, забезпечуючи економічні, екологічні та соціальні переваги. З інноваціями в технологіях та покращенням стандартів, вона буде відігравати ключову роль у створенні нової системи електропостачання, що вимагає постійного дослідження та продвиження.