Решения компании VZIMAN для выключателей SF6 для интеграции возобновляемых источников энергии в электросеть
1. Текущие проблемы интеграции возобновляемых источников энергии в электросеть
1.1 Колебания частоты сети и проблемы стабильности
Переменность и непостоянство возобновляемых источников энергии (например, ветровой и солнечной) приводят к частым изменениям частоты сети. Традиционные выключатели не могут быстро реагировать на такие динамические нагрузки, что может привести к повреждению оборудования или региональным отключениям. Например, при внезапном падении мощности ветрогенераторов или резких колебаниях солнечного излучения, сеть должна изолировать неисправности в миллисекунды, требуя сверхбыстрого и точного функционирования выключателей.
1.2 Повышенное требование к надежности оборудования
Возобновляемые источники энергии часто расположены в удаленных районах (например, пустынях, на море), где экстремальные условия (высокая влажность, солевой туман, колебания температуры) ускоряют старение оборудования. Традиционные выключатели не соответствуют долгосрочным требованиям надежности из-за ограниченного механического ресурса и характеристик изоляции. Кроме того, частые операции переключения (например, запуск/остановка инверторов солнечных батарей) на точках подключения к сети усиливают износ контактов, увеличивая риск отказов.
1.3 Давление на соответствие экологическим нормам
Хотя газ SF6 обладает отличными свойствами для гашения дуг, его потенциал глобального потепления (GWP) в 23 500 привел к регуляторным ограничениям, например, в ЕС. Проекты с использованием возобновляемых источников энергии все чаще требуют сертификации по стандартам ESG (экология, социальная ответственность, управление), что создает давление на традиционные выключатели SF6, вынуждая их конкурировать с экологически чистыми альтернативами.
1.4 Проблемы интеграции и управления в умных сетях
Интеграция возобновляемых источников энергии требует координации с системами хранения энергии и устройствами гибкой передачи. Однако традиционные выключатели не имеют возможностей для мониторинга в реальном времени и дистанционного управления, что затрудняет их совместимость с цифровыми системами управления умных сетей.
2. Решения VZIMAN для выключателей SF6
Для решения этих проблем VZIMAN представляет свои "HV" серии умных выключателей SF6, интегрирующие четыре ключевые технологии:
2.1 Технология адаптивного гашения дуги с учетом частоты
Используя камеры для гашения дуг, управляемые магнитогидродинамикой (MHD), эта технология динамически корректирует давление газа SF6 и пути дуги, отслеживая изменения частоты сети (с точностью ±0.1 Гц). Это сокращает время гашения дуги до менее 5 мс — на 40% быстрее, чем традиционные решения, — эффективно предотвращая каскадные отказы, вызванные колебаниями возобновляемых источников энергии.
2.2 Экологичная формула гибридного газа
Проприетарная смесь газов SF6/Novec 1230 (GWP < 100) сохраняет 90% первоначальной производительности по гашению дуг, снижая уровень утечек до 0.3%/год. В сочетании с полностью закрытой системой восстановления газа это обеспечивает нулевые выбросы при обслуживании, соответствующие правилам ЕС по F-газам.
2.3 Модульный дизайн с резервированием
С контактными модулями, которые можно заменять без отключения, и двойными пружинными механизмами, этот дизайн позволяет заменять изношенные компоненты онлайн, сокращая время обслуживания на 70%. Охватывая классы напряжения от 72.5 кВ до 550 кВ, продукт гибко адаптируется к сценариям, таким как наземные ветровые и морские солнечные фермы, добавляя или удаляя блоки гашения дуг.
2.4 Интегрированная цифровая платформа O&M
Оснащенный многофункциональными датчиками (температура, давление, частичные разряды), данные загружаются через шлюзы краевого вычисления на облачную платформу Smart Energy компании VZIMAN. Это позволяет прогнозировать состояние здоровья и проводить самодиагностику, с алгоритмами ИИ, предоставляющими предупреждения о неисправностях за 14 дней, снижая затраты на эксплуатацию и обслуживание на 35%.
3. Достижимые результаты
3.1 Усиленная безопасность сети
В полевых испытаниях на ветровой ферме мощностью 2 ГВт во Внутренней Монголии серия "HV" успешно заблокировала четыре случая превышения частоты, вызванных отключением турбин, достигнув коэффициента доступности сети 99.998%.
3.2 Снижение затрат на жизненный цикл
Гибридное газовое решение снижает расходы на углеродный налог на 85%, а модульный дизайн продлевает срок службы оборудования до 30 лет, снижая общую стоимость владения (TCO) на 22%.
3.3 Ускоренная сертификация по экологическим стандартам
Продукт получил сертификат DNV GL Zero-Carbon Equipment.
3.4 Совместимость с умными сетями
В пилотном проекте виртуальной электростанции 200 единиц достигли координации на уровне миллисекунд с системами хранения энергии, поддерживая ошибки реакции на пиковые нагрузки ниже 1%.
