โซลูชันตัวปรับแรงดันขั้นตอนสำหรับการเพิ่มความเสถียรและประสิทธิภาพของระบบจำหน่ายในชนบท

Ⅰ. หลักการทางเทคนิคและข้อได้เปรียบหลัก​

​1. หลักการทำงาน​
อุปกรณ์ปรับแรงดันแบบ 32 ขั้นตอนเป็นอุปกรณ์ปรับแรงดันโดยการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของ tap ของวงจรอนุกรม:
• ​โหมด Boost/Buck:​​ สวิตช์กลับเลือกความขั่วของวงจรอนุกรมและวงจรขนาน ทำให้สามารถปรับแรงดันได้ในช่วง ±10%.
• ​การปรับละเอียด 32 ขั้นตอน:​​ แต่ละขั้นตอนปรับแรงดัน 0.625% (รวม 32 ขั้นตอน) ป้องกันการเปลี่ยนแปลงแรงดันอย่างฉับพลันและรับประกันการจ่ายไฟฟ้าต่อเนื่อง.
• ​สวิตช์ Make-Before-Break:​​ ใช้การออกแบบ "ตัวติดต่อคู่ + reactor สะพาน" ระหว่างการเปลี่ยนแปลง tap กระแสโหลดจะถูกเปลี่ยนเส้นทางผ่าน reactor ชั่วคราว ทำให้การจ่ายไฟฟ้าต่อเนื่อง.

​2. ข้อได้เปรียบในการปรับตัวสำหรับระบบสายส่งในชนบท​

ตาราง: การเปรียบเทียบประสิทธิภาพระหว่างอุปกรณ์แบบดั้งเดิมและเครื่องปรับแรงดัน 32 ขั้นตอน

​II. ปัญหาแรงดันและการต้องการในระบบสายส่งในชนบท​

ระบบสายส่งในชนบทมีแนวโน้มเกิดปัญหาคุณภาพแรงดันเนื่องจากลักษณะต่อไปนี้:

1. ​ระยะทางการจ่ายที่ยาวเกินไป:​​ มีการลดแรงดันที่ปลายสายอย่างมาก.
2. ​การแปรผันของโหลดอย่างรุนแรง:​​ โหลดเกษตร (เช่น อุปกรณ์ชลประทาน) ทำให้แรงดันเปลี่ยนแปลงระหว่างกลางวันและกลางคืน (แรงดันสูงในเวลากลางวัน แรงดันต่ำในเวลากลางคืน).
3. ​ความไม่สมดุลของเฟสสาม:​​ โหลดเฟสเดียวที่มีความเข้มข้นทำให้จุดกลางเคลื่อนที่ ทำให้แรงดันไม่เสถียร.
4. ​อุปกรณ์ที่เสื่อมสภาพ:​​ ขนาดของสายนำที่เล็กและกำลังของหม้อแปลงที่ไม่เพียงพอทำให้การสูญเสียบนสายเพิ่มขึ้น.

​III. การออกแบบโซลูชัน​

​1. สถาปัตยกรรมระบบ​
ใช้กลยุทธ์การกระจายตามลำดับชั้น:
• ​ทางออกของสถานี:​​ ติดตั้งเครื่องปรับแรงดันประเภท B (การกระตุ้นคงที่) เพื่อทำให้แรงดันของสายหลักเสถียร.
• ​กลางทาง/ปลายทางของสายสาขาที่ยาว:​​ ติดตั้งเครื่องปรับแรงดันประเภท A (เช่น VR-32) เพื่อชดเชยแรงดันที่ลดลงในพื้นที่เฉพาะ.

​2. ขั้นตอนการดำเนินการสำคัญ​
• ​หลักการเลือกสถานที่:​​ เลือกสถานที่ติดตั้งตามเส้นโค้งการลดแรงดันภายใต้โหลดสูงสุด ติดตั้งที่โหนดที่แรงดันลดลงเกิน 5%.
• ​การจับคู่กำลัง:​​ เลือกกำลังของเครื่องปรับแรงดันตามกระแสสูงสุดของสาย (เช่น VR-32 ใน Zhangwu County รองรับโหลด 7700kVA).
• ​การประสานงานอัจฉริยะ:​​

• ประสานงานกับเครื่องสร้าง Var สถิต (SVG) เพื่อควบคุมการแปรผันจากโหลดอินดักทีฟ.
• ผสมผสานกับการควบคุมพลังงานปฏิกิริยาของอินเวอร์เตอร์ PV เพื่อลดแรงดันสูงในเวลากลางวัน.

​3. การสื่อสารและการควบคุมอัตโนมัติ​
• ​การควบคุมท้องถิ่น:​​ เซ็นเซอร์แรงดันให้ข้อมูลป้อนกลับแบบเรียลไทม์ กระตุ้นการเปลี่ยนแปลง tap (ไม่จำเป็นต้องมีคำสั่งจากศูนย์กลาง).
• ​การตรวจสอบจากระยะไกล:​​ อัปโหลดข้อมูลการดำเนินงาน (แรงดัน ตำแหน่ง tap อัตราโหลด) ไปยังระบบควบคุมศูนย์กลางเพื่อสนับสนุนการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์.

​IV. กรณีศึกษาและผลลัพธ์​

​V. ทิศทางการ 혁ใหม่และแนวโน้มอนาคต​

1. ​การประสานงานกับ Distributed Energy Resources (DER):​​
   ผสานกับระบบเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ (DES) โดยใช้เครื่องปรับแรงดันเพื่อควบคุมแรงดันที่เกิดจากการแปรผันของพลังงานทดแทน.
2. ​การปรับปรุงด้วยปัญญาประดิษฐ์:​​
   ใช้ Deep Reinforcement Learning (DRL) เพื่อทำนายการเปลี่ยนแปลงของโหลดและปรับตำแหน่ง tap ล่วงหน้า (เช่น ปรับแรงดันล่วงหน้าเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับช่วงเวลาชลประทาน).
3. ​ระบบปรับแรงดันแบบผสม:​​
   ผสมผสานกับ Soft Open Points (SOP) เพื่อสร้างเครือข่ายการควบคุมหลายระดับ: SOP ควบคุมพลังงานจริง/พลังงานปฏิกิริยา ในขณะที่เครื่องปรับแรงดันควบคุมแรงดันคงที่.

​VI. ประโยชน์ทางเศรษฐกิจและสังคม​

• ​ผลตอบแทนจากการลงทุน:​​ ค่าใช้จ่ายของเครื่องปรับแรงดันเครื่องหนึ่งประมาณ 10,000-15,000 ดอลลาร์สหรัฐ สามารถลดการสูญเสียบนสายได้ 3%-8%.
• ​การปรับปรุงคุณภาพการจ่ายไฟฟ้า:​​ อัตราการผ่านมาตรฐานแรงดันเพิ่มขึ้นจาก <90% เป็น >99% สนับสนุนการอุตสาหกรรมในชนบท (เช่น การทำงานอย่างมั่นคงของอุปกรณ์แช่แข็งและอุปกรณ์แปรรูป).