VZIMAN Company SF6 Circuit Breaker Oplossingen voor de Integratie van hernieuwbare energie in het netwerk

1. Huidige uitdagingen bij de integratie van hernieuwbare energie in het elektriciteitsnet

1.1 Gridfrequentie fluctuaties en stabiliteitsproblemen
De onderbrekingen en variabiliteit van hernieuwbare energiebronnen (bijv. wind en zonne-energie) leiden tot frequente veranderingen in de gridfrequentie. Traditionele schakelaars hebben moeite om snel te reageren op dergelijke dynamische belastingen, wat mogelijk schade aan apparatuur of regionale stroomuitval kan veroorzaken. Bijvoorbeeld, tijdens plotselinge dalingen in windenergie of abrupte fluctuaties in zonne-energieopbrengst, moet het net binnen milliseconden fouten isoleren, waardoor ultra-hoge snelheid en nauwkeurige schakelaarbediening vereist zijn.

1.2 Verhoogde vraag naar betrouwbaarheid van apparatuur
Hernieuwbare energiecentrales bevinden zich vaak in afgelegen gebieden (bijv. woestijnen, offshore), waar extreme omstandigheden (hoge luchtvochtigheid, zoutnevel, temperatuurschommelingen) de ouderdom van apparatuur versnellen. Traditionele schakelaars voldoen niet aan de eisen voor langdurige betrouwbaarheid vanwege beperkte mechanische levensduur en isolatieprestaties. Daarnaast verergeren frequente schakeloperaties (bijv. starten en stoppen van zonnige omzetters) op aansluitpunten van het net de slijtage van contacten, waardoor het risico op storingen toeneemt.

1.3 Druk van milieuconformiteit
Hoewel SF6-gas uitstekende boogblusseigenschappen heeft, heeft zijn GWP (Global Warming Potential) van 23.500 geleid tot regelgeving in regio's zoals de EU. Hernieuwbare projecten vereisen steeds meer ESG (Environmental, Social, Governance)-certificering, waardoor traditionele SF6-schakelaars concurreren met milieuvriendelijke alternatieven.

1.4 Gaten in de integratie en controle van smart grids
De integratie van hernieuwbare energie vereist coördinatie met energieopslagsystemen en flexibele transmissieapparatuur. Echter, traditionele schakelaars ontberen real-time monitoring en externe bedieningsmogelijkheden, waardoor hun compatibiliteit met digitale beheersystemen voor smart grids wordt belemmerd.

2. VZIMAN's SF6 schakelaaroplossingen

Om deze uitdagingen te tackelen, introduceert VZIMAN zijn "HV" Serie Smart SF6 Schakelaars, die vier kerntechnologieën integreren:

2.1 Dynamische frequentie-aangepaste boogblustechnologie
Met behulp van magneto-hydrodynamisch (MHD) aangedreven boogbluskamers past deze technologie de SF6-gasdruk en boogpaden dynamisch aan door de veranderingen in de gridfrequentie te monitoren (±0,1 Hz precisie). Het reduceert de boogblustijd tot minder dan 5 ms - 40% sneller dan traditionele oplossingen - en voorkomt effectief kaskadefouten veroorzaakt door fluctuaties in hernieuwbare energie.

2.2 Milieuvriendelijke hybride gasformule
Een gepatenteerde SF6/Novec 1230 gasmix (GWP < 100) behoudt 90% van de oorspronkelijke boogbluseigenschappen terwijl lekkagepercentages tot 0,3%/jaar worden gereduceerd. Samen met een volledig gesloten gasrecoversysteem zorgt dit ervoor dat er tijdens onderhoud geen emissies optreden, in overeenstemming met de EU F-Gas-verordeningen.

2.3 Modulaire redundantieontwerp
Met plug-and-play contactmodules en dubbele veerversterkte bedieningsmechanismen stelt het ontwerp online vervanging van slijtageonderdelen toe, waardoor de onderhoudstijd met 70% wordt verminderd. Voor spanningen van 72,5 kV tot 550 kV past het product flexibel toe op scenario's zoals onshore wind- en offshore zonne-energieparken door boogbluseenheden toe te voegen of te verwijderen.

2.4 Geïntegreerde digitale O&M-platform
Uitgerust met multi-parameter sensoren (temperatuur, druk, partiële ontlading) worden gegevens via edge computing gateways naar VZIMAN's Smart Energy Cloud Platform verzonden. Dit stelt gezondheidsvoorspelling en zelfdiagnose in staat, met AI-algoritmen die 14 dagen van tevoren waarschuwen voor storingen, waardoor de O&M-kosten met 35% worden verlaagd.

3. Bereikbare resultaten

3.1 Verbeterde netveiligheid
Tijdens veldtests in een 2 GW windpark in Binnen-Mongolië slaagde de "HV" serie erin vier frequentie-overlimietgebeurtenissen veroorzaakt door turbine-uitval te blokkeren, waarmee een netequivalente beschikbaarheidsgraad van 99,998% werd bereikt.

3.2 Vermindering van levenscycluskosten
De hybride gasoplossing vermindert de CO2-belastingkosten met 85%, terwijl het modulaire ontwerp de levensduur van de apparatuur uitbreidt tot 30 jaar, waardoor de totale kosten van eigendom (TCO) met 22% worden verlaagd.

3.3 Versnelde groene certificering
Het product heeft de DNV GL Zero-Carbon Equipment Certificering verkregen.

3.4 Compatibiliteit met smart grids
In een pilotproject voor een virtueel krachtstation behaalden 200 eenheden milliseconde-niveau coördinatie met energieopslagsystemen, met piekafvlakkingsreactiefouten onder 1%.