Решения на VZIMAN Company за въглерод-флуорен (SF6) прекъсвачи за интеграция на возобновяема енергия в мрежата
1. Съвременни предизвикателства при интеграцията на възобновяеми енергийни източници в мрежата
1.1 Колебания на честотата на мрежата и проблеми със стабилността
Променливостта и непостоянството на възобновяемите енергийни източници (например, вятър и слънце) водят до чести промени в честотата на мрежата. Традиционните автомати трудно реагират бързо на такива динамични натоварвания, което може да доведе до повреди на оборудването или регионални прекъсвания. Например, при внезапно намаление на вятърната енергия или рязки колебания в изхода на слънчевата енергия, мрежата трябва да изолира дефектите за милисекунди, което изисква свръхвисокосpeed и прецизно действие на автоматите.
1.2 Настоятелна необходимост от надеждност на оборудването
Установките за възобновяема енергия често се намират в отдалечени области (например, пустини, офшор), където екстремални условия (висока влажност, солен бриз, температурни колебания) ускоряват стареенето на оборудването. Конвенционалните автомати не отговарят на изискванията за дългосрочна надеждност поради ограничен механичен живот и изолационни характеристики. Освен това, честите операции по включване и изключване (например, стартиране и спиране на слънчеви инвертори) в точки на свързване с мрежата увеличават износването на контактите, повишавайки риска от повреди.
1.3 Притиснатостта от екологични регулации
Въпреки, че газът SF6 има отлични свойства за гасене на дъга, неговият потенциал за глобално затопляне (GWP) от 23 500 е довел до регулаторни ограничения в региони като ЕС. Проекти за възобновяема енергия все по-често изискват сертификати ESG (Екология, Общество, Управление), което налага на традиционните автомати с газ SF6 да конкурират с екологични алтернативи.
1.4 Липса на интеграция и контрол в умната мрежа
Интеграцията на възобновяемата енергия изисква координация с системи за съхранение на енергия и гъвкави устройства за пренос. Въпреки това, традиционните автомати липсват реално време наблюдение и дистанционно управление, което затруднява техния компатибилитет с цифрови системи за управление на умната мрежа.
2. Решенията на VZIMAN за автомати с газ SF6
За да се справят с тези предизвикателства, VZIMAN представя своите "HV" сериози умни автомати с газ SF6, интегриращи четири основни технологии:
2.1 Динамична технология за адаптивно гасене на дъга спрямо честотата
Използвайки камери за гасене на дъга, движими от магнетно-хидродинамически (MHD) механизми, тази технология динамично регулира налягането на газ SF6 и пътя на дъгата, наблюдавайки промените в честотата на мрежата (±0.1Hz точност). Тя намалява времето за гасене на дъга под 5ms - 40% по-бързо от традиционните решения - ефективно предотвратявайки последователни провали, причинени от колебанията на възобновяемата енергия.
2.2 Екологична хибридна газова формула
Патентованата смес от газ SF6/Novec 1230 (GWP < 100) запазва 90% от оригиналните характеристики за гасене на дъга, докато намалява скоростта на изтичане до 0.3%/година. Способствуващи със система за пълно обкръжено възстановяване на газ, тя гарантира нулеви емисии по време на поддръжка, спазвайки регулациите на ЕС за F-газове.
2.3 Модуларен дизайн с резервация
Разполагайки с модули за контакти с функция "включвай и играй" и двойни пружинни механизми, дизайна позволява онлайн замяна на износени компоненти, намаляйки времето за поддръжка с 70%. Обхваща класове напрежение от 72.5kV до 550kV, продуктът се адаптира гъвкаво към сценарии като вятърни ферми на суша и слънчеви ферми в офшор, добавяйки/премахвайки единици за гасене на дъга.
2.4 Интегрирана цифрова платформа за управление и поддръжка
Оснащен с много параметрични сензори (температура, налягане, частични разряди), данните се качват чрез гранични компютърни шлюзове в Умната енергийна облачна платформа на VZIMAN. Това позволява прогнозиране на здравето и само диагностика, с AI алгоритми, предоставящи предупреждения за повреди с 14 дневна предварителност, намалявайки разходите за управление и поддръжка с 35%.
3. Постижими резултати
3.1 Подобрена безопасност на мрежата
В полеви тестове във вятърна ферма с мощност 2GW във Вънутрен Монголия, серията "HV" успешно блокира четири случая на прекомерно честотно отклонение, причинени от отключване на турбини, достигайки равнище на наличност на мрежата 99.998%.
3.2 Намалени разходи през целия живот на оборудването
Хибридното газово решение намалява разходите за въглероден данък с 85%, докато модуларният дизайн удължава жизнения цикъл на оборудването до 30 години, намалявайки общите разходи (TCO) с 22%.
3.3 Ускорена сертификация за екологичност
Продуктът е получил сертификат за нулево въглеродно оборудване от DNV GL.
3.4 Компатибилност с умната мрежа
В пилотен проект на виртуална електроцентрала, 200 единици постигнаха координация на милисекунден ниво с системи за съхранение на енергия, поддържайки грешки на отговор на пики под 1%.
