VZIMAN Companys SF6-brytarslösningar för integrering av förnybar energi i nätet
1. Nuvarande utmaningar vid integrering av förnybar energi i nätet
1.1 Nätets frekvensfluktuationer och stabilitetsproblem
Intermittensen och variabiliteten hos förnybara energikällor (t.ex. vind- och solenergi) leder till ofta frekventa ändringar i nätets frekvens. Traditionella strömbrytare har svårt att snabbt svara på sådana dynamiska belastningar, vilket potentiellt kan orsaka skador på utrustning eller regionala strömavbrott. Till exempel, under plötsliga fall i vindkraft eller abrupta variationer i solutbyte, måste nätet isolera fel inom millisekunder, vilket kräver ultra-hög hastighet och precist strömbrytarfunktion.
1.2 Ökad efterfrågan på utrustnings pålitlighet
Förnybara energianläggningar ligger ofta i avlägsna områden (t.ex. öknar, offshore), där extrema förhållanden (hög fuktighet, saltspett, temperatursvängningar) accelererar åldrandet av utrustningen. Traditionella strömbrytare uppfyller inte kraven på långsiktig pålitlighet på grund av begränsad mekanisk livslängd och isoleringsprestanda. Dessutom förvärrar frekventa kopplingsoperationer (t.ex. start/stopp av solinverterare) vid nätanslutningspunkter kontaktens slit, vilket ökar risken för fel.
1.3 Tryck från miljökrav
Även om SF6-gas har utmärkta egenskaper för bågutsläckning, har dess globala växthuspotential (GWP) på 23 500 lett till regleringsrestriktioner i regioner som EU. Förnybara projekt kräver alltmer ESG-certifiering (miljö, socialt, styrning), vilket trycker på traditionella SF6-strömbrytare att konkurrera med miljövänliga alternativ.
1.4 Brister i integration och styrning av smarta nät
Integration av förnybar energi kräver samordning med energilagringssystem och flexibla överföringsenheter. Men traditionella strömbrytare saknar kapacitet för realtidsövervakning och fjärrstyrning, vilket hindrar deras kompatibilitet med digitala hanteringssystem för smarta nät.
2. VZIMAN:s lösningar för SF6-strömbrytare
För att möta dessa utmaningar introducerar VZIMAN sin "HV" Serie Smarta SF6-Strömbrytare, som integrerar fyra kärntekniker:
2.1 Dynamisk frekvensanpassad bågutsläckningsteknik
Genom att använda magneto-hydrodynamiskt (MHD)-drivna bågutsläckningskammare anpassar denna teknik dynamiskt SF6-gasens tryck och bågbanor genom att övervaka nätets frekvensändringar (±0.1Hz precision). Det reducerar bågutsläckningstiden till under 5ms—40% snabbare än traditionella lösningar—vilket effektivt förhindrar kaskaderande fel orsakade av förnybar energis variationer.
2.2 Miljövänlig hybridgasformel
En proprietär blanding av SF6/Novec 1230 gas (GWP < 100) behåller 90% av den ursprungliga bågutsläckningsprestandan medan läckageraten minskas till 0.3%/år. Tillsammans med ett fullständigt slutet gasåtervinningssystem säkerställer det nollutsläpp under underhåll, vilket uppfyller EU:s F-Gas-förordning.
2.3 Modulär redundansteknik
Med plug-and-play-kontaktmoduler och dubbelfjäders betygsättningstillstånd möjliggör designen onlinebytet av nötta komponenter, vilket minskar underhållstiden med 70%. Den täcker spänningsklasser från 72.5kV till 550kV, och produkten anpassar sig flexibelt till scenarier som landbaserade vindkraftverk och offshore solparkar genom att lägga till/ta bort bågutsläckningsenheter.
2.4 Integrerad digital drift- och underhållsplattform
Utrustad med flerparametriska sensorer (temperatur, tryck, partiell utsläppning) överförs data via edge computing-grindar till VZIMANs Smart Energy Cloud Platform. Detta möjliggör hälsoprediktion och självdiagnostics, med AI-algoritmer som ger 14-dagars förhandsvarningar om fel, vilket minskar O&M-kostnader med 35%.
3. Möjliga resultat
3.1 Förbättrad nättrygghet
I fälttester på en 2GW-vindpark i Inner Mongolia blockerade "HV"-serien framgångsrikt fyra händelser med frekvensöverskridande orsakade av turbinavkopplingar, vilket resulterade i en nätlikvärd tillgänglighetsgrad på 99.998%.
3.2 Minskade livscykelskostnader
Hybridgaslösningen minskar koldioxidskatt med 85%, medan modulär design förlänger utrustningens livslängd till 30 år, vilket minskar Total Cost of Ownership (TCO) med 22%.
3.3 Accelererad grön certifiering
Produkten har erhållit DNV GL Zero-Carbon Equipment Certification.
3.4 Kompatibilitet med smarta nät
I en pilot med virtuella kraftverk uppnådde 200 enheter millisekundsnivåkoordination med energilagringssystem, med bibehållen peak-shaving-svarsfel under 1%.
