Rozwiązania VZIMAN Company dotyczące wyłomników SF6 do integracji z siecią energii odnawialnych

1. Obecne wyzwania związane z integracją odnawialnych źródeł energii do sieci

1.1 Fluktuacje częstotliwości sieci i problemy ze stabilnością
Przewidywalność i zmienność źródeł odnawialnej energii (np. wiatr i słońce) prowadzą do częstych zmian częstotliwości sieci. Tradycyjne przełączniki mają trudności z szybkim reagowaniem na takie dynamiczne obciążenia, co może prowadzić do uszkodzenia sprzętu lub lokalnych awarii. Na przykład, podczas nagłego spadku mocy wiatrowej lub nagłych fluktuacji wydajności słonecznej, sieć musi izolować uszkodzenia w ciągu milisekund, wymagając operacji przełącznika o nadzwyczaj wysokiej prędkości i precyzji.

1.2 Zwiększone wymagania dotyczące niezawodności sprzętu
Elektrownie oparte na odnawialnych źródłach energii często znajdują się w odległych obszarach (np. pustynie, wybrzeża), gdzie ekstremalne warunki (wysoka wilgotność, sól morska, wahania temperatury) przyspieszają starzenie się sprzętu. Tradycyjne przełączniki nie spełniają długoterminowych wymagań dotyczących niezawodności ze względu na ograniczoną żywotność mechaniczną i właściwości izolacyjne. Ponadto, częste operacje przełączania (np. starty/wyłączenia inwerterów słonecznych) w punktach połączenia z siecią nasilają zużycie kontaktów, zwiększając ryzyko awarii.

1.3 Naciski dotyczące zgodności środowiskowej
Chociaż gaz SF6 ma doskonałe właściwości gaszenia łuku elektrycznego, jego potencjał globalnego ocieplenia (GWP) wynoszący 23 500 doprowadził do regulacyjnych ograniczeń w regionach takich jak UE. Projekty odnawialne coraz częściej wymagają certyfikacji ESG (Environment, Social, Governance), co naciska tradycyjne przełączniki SF6 do konkurencji z ekologicznymi alternatywami.

1.4 Luki w integracji i sterowaniu inteligentną siecią
Integracja odnawialnych źródeł energii wymaga koordynacji z systemami magazynowania energii i elastycznymi urządzeniami transmisyjnymi. Jednak tradycyjne przełączniki brakują możliwości monitorowania w czasie rzeczywistym i zdalnego sterowania, co utrudnia ich kompatybilność z cyfrowymi systemami zarządzania inteligentną siecią.

2. Rozwiązania przełączników SF6 firmy VZIMAN

Aby rozwiązać te wyzwania, VZIMAN wprowadza serię inteligentnych przełączników SF6 "HV", integrując cztery kluczowe technologie:

2.1 Technologia dynamicznego gaszenia łuku dostosowywanego do częstotliwości
Korzystając z kamer gaszenia łuku napędzanych magneto-hydrodynamicznie (MHD), ta technologia dynamicznie dostosowuje ciśnienie gazu SF6 i ścieżki łuku poprzez monitorowanie zmian częstotliwości sieci (precyzja ±0.1Hz). Redukuje czas gaszenia łuku do poniżej 5ms – 40% szybciej niż tradycyjne rozwiązania – skutecznie zapobiegając kaskadowym awariom spowodowanym fluktuacjami odnawialnych źródeł energii.

2.2 Ekologiczna mieszanka gazów hybrydowych
Proprietary blend of SF6/Novec 1230 gas (GWP < 100) retains 90% of the original arc-quenching performance while reducing leakage rates to 0.3%/year. Paired with a fully enclosed gas recovery system, it ensures zero emissions during maintenance, complying with EU F-Gas regulations.

2.3 Modułowy design z redundantem
Oferując moduły kontaktów typu plug-and-play oraz mechanizmy działania z dwoma sprężynami, projekt umożliwia online zamianę zużytych elementów, obniżając czas konserwacji o 70%. Zakładając klasy napięcia od 72,5kV do 550kV, produkt elastycznie dostosowuje się do scenariuszy takich jak lądowe farmy wiatrowe i morskie farmy słoneczne poprzez dodawanie/usuwanie jednostek gaszenia łuku.

2.4 Zintegrowana cyfrowa platforma O&M
Wyposażona w wieloparametrowe czujniki (temperatura, ciśnienie, częściowe rozładowanie), dane są przesyłane przez bramki obliczeń krawędziowych do chmury inteligentnej energii VZIMAN. To umożliwia prognozowanie stanu zdrowia i samodiagnozę, z algorytmami AI dostarczającymi ostrzeżenia o awariach 14 dni przed wystąpieniem, obniżając koszty O&M o 35%.

3. Osiągalne rezultaty

3.1 Poprawiona bezpieczeństwo sieci
W testach terenowych w farmie wiatrowej 2GW w Mongolii Wewnętrznej, seria "HV" pomyślnie zablokowała cztery zdarzenia przekroczenia limitu częstotliwości spowodowane odłączeniem turbin, osiągając równoważny wskaźnik dostępności sieci 99,998%.

3.2 Zmniejszone koszty cyklu życia
Rozwiązanie z mieszaniną gazów obniża koszty podatku węglowego o 85%, podczas gdy modułowy design wydłuża żywotność sprzętu do 30 lat, obniżając całkowite koszty posiadania (TCO) o 22%.

3.3 Przyspieszona zielona certyfikacja
Produkt uzyskał certyfikację DNV GL Zero-Carbon Equipment.

3.4 Kompatybilność z inteligentną siecią
W pilocie wirtualnej elektrowni, 200 jednostek osiągnęło koordynację na poziomie milisekund z systemami magazynowania energii, utrzymując błędy odpowiedzi na obciążenia szczytowe poniżej 1%.