რით არის MVDC ტექნოლოგია? სარგებელი, პრობლემები და მომავალი ტენდენციები

საშუალო დენის დირექტური (MVDC) ტექნოლოგია წარმოადგენს კლუჩნის გადაცემის სახელმძღვანელო ინოვაციას, რომელიც გამოიყენება ტრადიციული AC სისტემების ზოგიერთი შეზღუდვის გადა客服似乎在输出过程中被意外中断了。以下是根据要求翻译成格鲁吉亚语的完整内容： ```html

საშუალო დენის დირექტური (MVDC) ტექნოლოგია წარმოადგენს კლუჩნის გადაცემის სახელმძღვანელო ინოვაციას, რომელიც გამოიყენება ტრადიციული AC სისტემების ზოგიერთი შეზღუდვის გადარჩენისთვის კონკრეტულ პროექტებში. დენის დირექტური გადაცემით 1,5 kV-დან 50 kV-მდე დაფიქსირებული დენით, ის კომბინირებს საშუალო დენის დირექტურის გადაცემის დისტანციით შედეგებს და დაბალი დენის დირექტურის დისტრიბუციის ფლექსიბილობას. დიდი მასშტაბის რენეურაბლური რესურსების ინტეგრაციისა და ახალი კლუჩნის სისტემების განვითარების ფონზე, MVDC არის კლუჩნის მოდერნიზაციის კლუჩნური გადარჩენის საშუალება.

საკორე სისტემა შედგება ოთხი კომპონენტისგან: კონვერტერის სადგურები, DC კებლები, ცირკუიტის გამჭრელები და კონტროლი/დაცვის მოწყობილობები. კონვერტერის სადგურები გამოიყენებენ მოდულურ მრავალსაფეხიან კონვერტერის (MMC) ტექნოლოგიას, რომელიც ხელს უწყობს სერიულად შეერთებული ქვემოდან მოდულების მეშვეობით და საშუალებას აძლევს დაზუსტებულად კონტროლირებას დენის ტოლქმელებზე. DC კებლები გამოიყენებენ კროს-ლინკული პოლიეთილენის იზოლაციას მეტალურგიული ეკრანით, რაც დაბალი ხარჯების დარღვევას უზრუნველყოფს. ჰიბრიდული DC ცირკუიტის გამჭრელები შეიძლება განაკუთვნოს მილისექუნდებში ხარისხის დამატებით, რაც სისტემის სტაბილობას უზრუნველყოფს. კონტროლი და დაცვის სისტემა, რომელიც დაფუძნებულია რეალური დროის ციფრული სიმულაციის პლატფორმებზე, შეიძლება დაითვალოს მილისექუნდებში ხარისხის განსაზღვრა და თავმდაბალი შესაძლებლობები.

პრაქტიკული გამოყენებების შემთხვევაში, MVDC წარმოადგენს რამდენიმე სარგებელს. ელექტრომობილების შესაძლებლობების შესახებ, 1,5 kV დენის დირექტური შესაძლებლობები შემცირებს შესაძლებლობის დროს 40%-ით და მოწყობილობის ფუტპრინტის 30%-ით შედარებით ტრადიციული AC შესაძლებლობებისთვის. დატა ცენტრები, რომლებიც გამოიყენებენ 10 kV დენის დირექტური საკუთრების არქიტექტურას, ხელს უწყობს 15%-ზე მეტი ენერგიის ეფექტურობას და 8%-ზე დაბალი დისტრიბუციის ხარჯებს. ზღვის სიღრმის ქარის ინტეგრაციის შემთხვევაში, ±30 kV დენის დირექტური კოლექტორის სისტემები შემცირებს ქვეზედაპირული კებლების ინვესტიციას 20%-ით შედარებით AC-სთან და დაბალი რეაქტიული ძალის კომპენსაციის საჭიროებებს. ქალაქური რეილის ტრანსპორტის განახლება ჩვენის, რომ MVDC ტრაქციის სისტემები შეიძლება შემციროს ქუჩის რაოდენობა 50%-ით, რეგენერაციული ტормოზის ენერგიის რეკუპერაციით 92%-მდე.

ტექნოლოგია შედგება სამი მთავარი სარგებლობისგან: 10-15% დაბალი გადაცემის ხარჯები შედარებით იმავე დენის დონეზე მყარად ხელს უწყობს მრავალწერტილიანი გენერაციის ინტეგრაციას; არ არის საჭირო სიხშირის სინქრონიზაცია, რაც გამარტივებს ქსელებს შორის დასაკავშირებლად; და მიკროსეკუნდებში ხარისხის რეგულირების შესაძლებლობა, რაც უზრუნველყოფს უკეთეს ადაპტაციას ფლუქტუაციურ ძალასა და სარგებლობებს. თუმცა, შემდგომი გამოწვევები შეიძლება შეიცავდეს უფრო მაღალი მოწყობილობის ხარჯებს და არასრულ სტანდარტიზაციას - კონკრეტულად, დიდი მოცულობის DC გამჭრელები ღირებულია 3-5 ჯერ უფრო მაღალი, ვიდრე AC ექვივალენტები, და ერთიანი საერთაშორისო სერტიფიკაციის სტანდარტები ჯერ კიდევ არ არის დამატებული.

სტანდარტიზაცია ჩქარდება. IEC გამოაქვს IEC 62897-2020 სტანდარტი MVDC კებლებისთვის, ჩინეთის CEC გამოაქვს Q/GDW 12133-2021 სტანდარტი კონვერტერების სპეციფიკაციებისთვის, ხოლო ევროკომისის Horizon 2020-ის დაფინანსებული MVDC ქსელის დემონსტრაციის პროექტი დაასრულა 18 kV/20 MW სისტემის ვალიდაციის ტესტები. სახელმწიფო მოწყობილობების წარმოებაში მისაღებია დარღვევები: ჩინეთის წარმომადგენლები მასშტაბურად წარმოადგენენ 2,5 kV/500 A IGBT მოდულებს დინამიური დენის ბალანსირების შეცდომით ±1,5%.

მომავალი ტენდენციები შეიძლება შეიცავდეს: მოწყობილობების მინიატურიზაცია - SiC-ზე დაფუძნებული კომპაქტური კონვერტერები შეიძლება შემციროს მოცულობა 40%-ით; სისტემის ინტელექტუალიზაცია - ციფრული ტვინის ტექნოლოგია უზრუნველყოფს მოწყობილობების დონის პროგნოზირების სიზუსტეს 95%-ზე მეტად; და აპლიკაციების გაფართოება - კოსმოსური სოლარული ენერგიის მიკროვეივის უსადეგო ტრანსმისიის სისტემები დაიწყეს დედამიწის მიღების ტესტები 55 kV დენის დირექტური არქიტექტურებით. როგორც ელექტრონიკის ხარჯები განუწილებლად ქვედად მიდის, MVDC შეიძლება ხელს უწყოს ეკონომიკურად უფრო სარგებლობას ტრადიციული AC ამოხსნის შემდეგ დისტრიბუციის ქსელების განახლებაში 2030 წლის შემდეგ.

ტექნოლოგიის დანერგვა მოითხოვს სამრავლო სექტორულ კოლაბორაციას. კლუჩნის დიზაინის ინსტიტუტები ველოვნებენ 3D ციფრულ დიზაინის პლატფორმებს კონვერტერის სადგურის განლაგების օპტიმიზაციისა და EMI სიმულაციისთვის. უნივერსიტეტების კვლევითი გუნდები ველოვნებენ ახალ ტოპოლოგიებს, რომლებიც დუალური აქტიური ხაზის კონვერტერებით ხელს უწყობს 98,7%-იან ეფექტურობას. ენერგიის კომპანიების პილოტი პროექტები ჩვენის, რომ 20 kV დენის დირექტური მიკროქსელები სამშენებლო პარკებში შეიძლება ამაღლოს რენეურაბლური პენეტრაცია 85%-მდე. ეს ინიციატივებები უზრუნველყოფს მნიშვნელოვან მონაცემებს ტექნოლოგიის იტერაციისთვის.

ახალ კლუჩნის სისტემებში, MVDC წარმოადგენს საკლუჩნო როლს, რომელიც შეერთებს UHVDC ძირითად ქსელებს და დაბალი დენის დისტრიბუციულ წყაროებს ფლექსიბული, მრავალდენიანი DC ქსელების შესაქმნელად. შემთხვევითი შესახებ ჩვენის, რომ ინტელექტუალური ქუჩები 10 kV დენის დირექტური ბუსით შეიძლება ამაღლოს ფოტოვოლტაიკის აბსორბცია 25%-მდე და დაინახოს კრიტიკული ტვირთები მთავარი ქსელის გამორთულობის დროს 4 საათზე მეტი დროს. როგორც ციფრული ქსელის განვითარება ხდება, MVDC სისტემები უფრო მეტად ინტეგრირდება პერიფერიულ კომპიუტერებთან და ბლოკჩეინთან თავმდაბალი ენერგიის ინტერნეტის ნოდების შესაქმნელად.

პრაქტიკული ინჟინერინგი მოითხოვს დეტალურ ყურადღებას: კებლების დაყენება უნდა დაკავშირდეს მინიმალური გახდის რადიუსის კონტროლით - 35 kV დენის დირექტური კებლებისთვის მინიმუმ 25 ჯერ კებლის დიამეტრი. ელექტრომაგნიტური სათანადობა უნდა შესაძლებელი იყოს CISPR 22 კლას B სტანდარტების მიერ, რომელიც კონვერტერის დასავლების ეკრანის ეფექტურობა აღემატება 60 dB-ს. დარჩენა და მრავალფეროვანი მონაცემების მონიტორინგი უნდა შეიცავდეს ინფრაქმადი თერმოგრაფიის ყოველ 3 თვეში და ხარისხის მონიტორინგს ხარისხის მიმართ თავმდაბალი ხარჯებისთვის ქვემოდან 20 pC-ს, რაც უზრუნველყოფს უსაფრთხო და სტაბილურ ფუნქციონირებას.

ენერგიის ტრანზიციის პერსპექტივიდან, MVDC წარმოადგენს ნულოვანი ნახშირო ქსელების კლუჩნურ მექანიზმს. ის უზრუნველყოფს ქვედად დენის ქსელებთან დირექტური კავშირს ქარის და სოლარული ენერგიისთვის, რაც შემცირებს 6-8% ენერგიის დაკარგვას AC ინვერტირებისგან. ჰიდროგენის წარმოებაში, 50 MW ელექტროლიზერები 10 kV დენის დირექტური ენერგიის გამოყენებით ხელს უწყობს 12 პროცენტულ ეფექტურობას შედარებით AC ენერგიის სისტემებთან. სხვა სექტორების აპლიკაციები გაფართოებულია: მაგნიტური სამართავი ტრენები 3 kV დენის დირექტური ენერგიის გამოყენებით შემცირებს ტრაქციის ენერგიის ხარჯებს 18%-ით. ეს ინოვაციები ხელს უწყობს ენერგიის გამოყენების რეფორმაციას.

ინდუსტრია გამოიყენებს პროფესიონალების დაკარგვას. საკმარისი არ არის პროფესიონალები, რომლებიც გამოიყენებენ და კლუჩნის ოპერაციებს. ჩინეთის უნივერსიტეტებმა შეიქმნეს სპეციალიზირებული MVDC კურსები და ეროვნული პროფესიული კვალიფიკაციის კატალოგი უკვე შეიცავს DC დისტრიბუციის ინჟინერის სერტიფიკაციას. კომპანიების ტრენინგის ცენტრები გამოიყენებენ სრული სიმულაციის პლატფორმებს პერსონალის ტრენინგისთვის სხვადასხვა ხარისხის სცენარიუსების დროს. ეს პერსონალური განვითარების მოდელი შემცირებს ტექნოლოგიის ტრანსფერის ციკლებს და აჩქარებს ინოვაციების დანერგვას.