Взрывной рост распределенной фотоэлектрической генерации (бытовой + коммерческий и промышленный секторы) поставил перед распределительными сетями три новые проблемы: реверсивные перегрузки в зонах подстанций, нарушения пределов напряжения и трудности с интеграцией возобновляемых источников энергии.
Жесткая структура традиционной распределительной сети по принципу «одна зона подстанции — один трансформатор» не обеспечивает взаимного резервирования мощности между зонами подстанций, что приводит к одновременному возникновению ограничения выдачи мощности солнечных электростанций и перегрузки трансформаторов.

| Проблемная зона | Проявление | Физическая первопричина |
|---|---|---|
| Сложности интеграции | Ограничение выработки солнечной энергии в зонах подстанций с высокой концентрацией ФЭС | Отсутствие взаимоподдержки по мощности между зонами подстанций |
| Реверсивная высокая загрузка | Перегрузка трансформаторов в зонах подстанций в периоды пиковой генерации ФЭС | Однонаправленная структура распределения электроэнергии |
| Выход напряжения за допустимые пределы | Повышение напряжения в точках концентрации ФЭС | Отсутствие возможностей активного регулирования напряжения |
| Высокие потери | Передача электроэнергии на большие расстояния | Неконтролируемый поток мощности |
| Аспект | Физический принцип | Ограничение |
|---|---|---|
| Независимые зоны подстанций | Один трансформатор на зону подстанции | Отсутствие взаимного резервирования мощности |
| Однонаправленный поток мощности | Источник → Нагрузка | Обратный поток мощности от ФЭС становится проблемой |
| Аспект | Физический принцип | Преимущество |
|---|---|---|
| Общая шина постоянного тока | Взаимосвязанные SST нескольких подстанционных зон | Возможность взаимной поддержки по мощности |
| Двунаправленный поток мощности | Двунаправленный управляемый SST | Локальное поглощение мощности ФЭС |
Физическая сущность: Силовой маршрутизатор SST соединяет несколько зон подстанций с общей шиной постоянного тока, что позволяет зонам подстанций с избытком фотоэлектрической генерации передавать электроэнергию в зоны с ее дефицитом. Это является физической основой для достижения увеличения интеграции распределенной фотоэлектрической генерации на 18%.
Силовой маршрутизатор гибкого соединения SST с прямым подключением (1,5/2,0 МВт, перем. ток 10 кВ / пост. ток ±10 кВ) обеспечивает гибкое соединение нескольких зон подстанций через общую шину постоянного тока:
Интеграция распределенной фотоэлектрической генерации +18%
Снижение потерь в сети на 5% и более
КПД оборудования 98,7% (подтверждено энергосистемой Гуандуна)

| Ценностное измерение | Количественный показатель | Описание |
|---|---|---|
| Интеграция распределенной фотоэлектрической генерации | +18% | Локальное потребление энергии ФЭС |
| Снижение потерь в сети | -5%+ | Гибкое управление потоками мощности |
| Эффективность оборудования | 98,7% | Улучшение на 4% по сравнению с традиционными решениями |
| Мощность одного агрегата | 1,5/2,0 МВт | Охватывает зоны подстанций среднего напряжения |
| Напряжение порта | AC10кВ/DC±10кВ | Двойные порты переменного и постоянного тока |
Зона подстанции A 10 кВ ──► [SST Power Router A] ──┐
Зона подстанции B 10 кВ ──► [SST Power Router B] ──┼──► Общая шина постоянного тока DC±10 кВ
Зона подстанции C 10 кВ ──► [SST Power Router C] ──┘
├──► Нагрузки зоны подстанции
├──► Интеграция распределенной фотоэлектрической генерации
└──► Порт сопряжения накопителя энергии
| Уровень | Состав | Поток мощности | Обоснование проектирования |
|---|---|---|---|
| Подключение зоны подстанции | 10 кВ от каждой зоны подстанции | Зона подстанции ↔ шина постоянного тока | Межзональное соединение |
| Общая шина постоянного тока | DC±10 кВ | Взаимная поддержка мощности между зонами | Возможность двунаправленного потока мощности |
| Нагрузки/Источники | Нагрузки + ФЭГ + Накопитель энергии | Двунаправленный | Локальное потребление |
Традиционные трансформаторы подстанций могут выполнять только «однонаправленную передачу мощности с понижением напряжения». SST-маршрутизатор мощности, напротив, функционирует как «управляемый двунаправленный клапан мощности». Управляя уставками мощности каждого порта, он обеспечивает передачу мощности из зон подстанций с избытком фотоэлектрической генерации в зоны с ее дефицитом, одновременно активно подавляя нарушения пределов напряжения.
| Параметр | Значение | Физический смысл |
|---|---|---|
| Мощность одного агрегата | 1.5/2.0 МВт | Охватывает зоны распределительных подстанций среднего напряжения |
| Напряжение порта | AC10кВ/DC±10кВ | Два порта: переменного и постоянного тока |
| Интеграция распределенной фотоэлектрической генерации | +18% | Локальное потребление фотоэлектрической энергии |
| Снижение потерь в сети | -5%+ | Гибкое управление потоками мощности |
| КПД оборудования | 98.7% | Подтверждено электросетью провинции Гуандун |
Физический принцип: Множество SST в зонах подстанций используют общую шину постоянного тока, что позволяет зонам подстанций с избытком фотоэлектрической генерации напрямую передавать мощность в зоны с ее дефицитом.
Количественная выгода: Увеличение объема размещения распределенной фотоэлектрической генерации на 18%, устранение ограничений на выдачу солнечной энергии.
Физический принцип: SST может динамически регулировать реактивную и активную мощность на каждом порту, активно подавляя повышение напряжения в точках концентрации фотоэлектрической генерации.
Количественная выгода: Устранение нарушений пределов допустимого напряжения, повышение качества электроэнергии.
Физический принцип: Управляемые пути потоков мощности позволяют избежать передачи на большие расстояния по обходным маршрутам.
Количественная выгода: Снижение потерь в сети более чем на 5%.

| Статья затрат | Традиционное решение | Решение SST | Экономия |
|---|---|---|---|
| Доход от интеграции | Потери от ограничения солнечной генерации | +18% к интеграции | Рост доходов от генерации |
| Потери в линиях | Базовый уровень | -5%+ | Снижение операционных расходов |
| Инвестиции в расширение | Требуется новый трансформатор | Гибкое присоединение | Отсрочка капитальных затрат |
| Проект | Ключевые данные | Значимость |
|---|---|---|
| Взаимосвязь шести зон энергосистемы провинции Гуандун | Эффективность оборудования 98,7% (+4%) | Типовой проект гибкого соединения распределительных сетей |
| Стандарт | Содержание |
|---|---|
| GB/T 34120 | Интеграция накопителей энергии в сеть |
| DL/T 645 | Автоматизация распределительных сетей |
| IEC 61850 | Протокол связи |
Модульная заводская предварительная сборка
Быстрое развертывание на объекте
Дистанционная эксплуатация и техническое обслуживание на протяжении всего жизненного цикла