Adaptīvā atslēguma risinājums Indonēzijas vulkāniskajiem geotermaļu elektrostacijām: Tīkla izturības palielināšana ekstrēmiem apstākļos

Projekta fons

Indonēzijā ir aptuveni 40 % no pasaules geotermales resursiem, ar potenciālu 23–28 GW geotermales enerģijas ražošanai. Tomēr līdz 2022. gadam tika izmantoti tikai aptuveni 2,3 GW. Valdība cenšas sasniegt 5 000 MW instalēto jaudas mērķi līdz 2025. gadam, bet saskaras ar vairākiem izaicinājumiem:

1. ​Tīkla stabilitātes problēmas: Geotermales elektrostacijas parasti atrodas attālās vulkāniskajās zonās (piemēram, Sumatra, Džava), kur bieža ģeoloģiska aktivitāte rada postes un dzelzceļa bojājumus pārvades līnijām. ​Parastie recloseri​ cieš no augstām kļūdu frekvencēm (3–5 reizes augstākas nekā standarta tīklā), nespējot novērst kaskādošos izslēgumus.
2. ​Korozīvā darbības vide: Geotermales šķidrumi sasniedz 275–330°C un satur korozīvus gāzes (piemēram, H₂S), kas paātrina ​recloseru​ komponentu apakšvertēšanos par 60 % salīdzinājumā ar parastajām vietām.
3. ​Tīkla saderības ierobežojumi: Parastie ​recloseri​ raksturojas lēno reaģēšanas laiku (>2 sekundes) un trūkst adaptīvas loģikas geotermales elektrostaciju "salas darbības" vajadzībām, izraisojot izslēgumus, kas maksā $1,2 miljonu gadā zaudētās ražošanas dēļ katrai elektrostacijai.

Šie ierobežojumi prasa ​pielāgotas recloseru risinājumu​, lai sasniegtu valsts jaudas mērķus.

Risinājums

Lai risinātu Indonēzijas geotermales elektrostaciju unikālās apstākļus, šis ​recloseru sistēma​ integrē specializētu inženieriju:

1. ​Augstā temperatūra un korozijas noturīga recloseru dizains:
• ​Baziskā komponenta uzlabošana: ​Recloseru​ vakuumu pārtraukumi un silikonkarbamida savienojumi izturēs 150°C apkārtējo temperatūru un H₂S koroziju, divreiz palielinot ilgumu salīdzinājumā ar standarta vienībām.
• ​Uzglabāta dzesēšanas struktūra: ​Recloseris​ integrē gaisa dzesēšanu + fāzes maiņas materiālu (PCM), lai izdzēsitu siltumu >50°C vides apstākļos, novēršot termisko kļūdu.
2. ​Adaptīva aizsardzības loģika recloseriem:
• ​Vairākveida atkalieslēgšanas stratēģija:
• Nepastāvīgas kļūdas: ​Recloseris​ veic pirmo atkalieslēgšanu 0,1 sekundes laikā (samazinot izslēgumus).
• Pastāvīgas kļūdas: ​Recloseris​ bloķē un aktivizē mikrotīklu savienojumu salas darbībai.
• ​Kļūdas atrašanās precizitāte: ​Recloseri​ ar ceļojuma vāju mērīšanu samazina atrašanās kļūdu līdz ≤50 metriem, samazinot inspekcijas laiku par 40 %.
3. ​Drošu tīklu saderīgi recloseru funkcijas:
• ​Divvirziena avota pārslēgšana: ​Recloseri​ sinhronizējas ar gāzes turbinām/enerģijas krājumiem, atjaunojot enerģiju 0,5 sekundes laikā tīkla trūkuma laikā.
• ​Attālināta monitorings: Tiesreizējs ​recloseru​ statusa un vides parametru (zemkopības mitruma, H₂S) izsekotnes sasniedz >95 % brīdinājumu precizitāti.
4. ​Reģionāls recloseru izmantošana:
• ​Modulārs dizains: ​Recloseri​ sadalāmi, lai tos transportētu uz attālām kalnu vietām, samazinot instalācijas laiku par 50 %.
• ​Sadarbības uzturēšana: PLN partneru rezerves daļu depots nodrošina <4 stundas ​recloseru​ kļūdas atbildes laiku.

Iegūtie rezultāti

Jaunākie recloseri sasniegāja pārsteidzošas uzticamības uzlabojumus Indonēzijas ārkārtīgajos geotermales apstākļos, tieši risinājot tīkla nestabilitātes izaicinājumus. Galvenie rezultāti ietver:

• Dubultojot ilgumu: Augstā temperatūra/korozijas noturīgi dizaini dubultoja recloseru darbības ilgumu salīdzinājumā ar parastajām vienībām.
• Samazinot nepastāvīgu kļūdu izslēgumus: Adaptīvā vairākveida atkalieslēgšanas loģika samazināja nepastāvīgo kļūdu izslēgumus par 90 %, izmantojot ātru 0,1 sekundes reaģēšanas laiku.
• Inspekcijas efektivitāte: Uzlabota ceļojuma vāju kļūdas atrašanās precizitāte (≤50m) samazināja tīkla inspekcijas laiku par 40 %, novēršot kaskādošos trūkumus.
• Tīkla stabilitāte: Recloseri ļāva bezproblēmu salas darbību pastāvīgu kļūdu laikā, paaugstinot kopējo tīkla uzticamību par 80 %, koordinējot mikrotīklu pārslēgšanu (<0,5 sekundes atjaunošana).
• Darbības laiks: Atbalstīts ar attālinātu monitoringu (>95 % brīdinājumu precizitāte) un reģionālo uzturēšanu (<4 stundas atbilde), recloseri sasniedza >99 % darbības laiku vulkāniskajās zonās, paātrinot Indonēzijas geotermales jaudas paplašināšanos.