VZIMAN Company SF6 Circuit Breaker Solutions for Renewable Energy Grid Integration Рішення компанії VZIMAN для інтеграції відновлювальної енергетики на основі вимикачів SF6
1. Поточні виклики інтеграції відновлювальної енергетики до мережі
1.1 Коливання частоти мережі та проблеми стабільності
Перервистість та змінність джерел відновлюваної енергії (наприклад, вітрової та сонячної) призводять до частих змін частоти мережі. Традиційні автоматичні вимикачі не можуть швидко реагувати на такі динамічні навантаження, що може призвести до пошкодження обладнання або регіональних відключень. Наприклад, під час гострого спаду виробництва вітрової енергії або різких коливань виробництва сонячної енергії, мережа має ізольувати аварії за мілісекунди, що потребує надвисокошвидкісної та точної роботи автоматичного вимикача.
1.2 Зростання вимог до надійності обладнання
Відновлювані енергетичні установки часто розташовані в віддалених районах (наприклад, у пустелях, на морському узбережжі), де екстремальні умови (висока вологість, солоні бризи, перепади температур) прискорюють старіння обладнання. Традиційні автоматичні вимикачі не задовольняють довгостроковим вимогам до надійності через обмежений механічний термін служби та властивості ізоляції. Крім того, часті операції включення/виключення (наприклад, запуск/зупинка сонячних інверторів) на точках підключення до мережі підвищують істирання контактів, що збільшує ризик відмов.
1.3 Тиснення з боку відповідності екологічним вимогам
Хоча газ SF6 має відмінні властивості для гасіння дуг, його потенціал глобального потепління (GWP) 23 500 призвів до регуляторних обмежень у регіонах, таких як ЄС. Відновлювані проекти все частіше вимагають сертифікації ESG (Екологічна, Соціальна, Управлінська), що створює тиск на традиційні автоматичні вимикачі SF6, щоб вони конкурували з екологічно чистими альтернативами.
1.4 Проблеми інтеграції та керування в інтелектуальній мережі
Інтеграція відновлюваної енергетики потребує координації з системами зберігання енергії та гнучкими передавальними пристроями. Однак, традиційні автоматичні вимикачі не мають можливостей реального часу для моніторингу та віддаленого керування, що ускладнює їх сумісність з цифровими системами управління інтелектуальною мережею.
2. Рішення VZIMAN для автоматичних вимикачів SF6
Для вирішення цих проблем VZIMAN представив свою серію "HV" Інтелектуальні автоматичні вимикачі SF6, які інтегрують чотири ключові технології:
2.1 Динамічна адаптивна технологія гасіння дуг за частотою
Використовуючи камери гасіння дуг, приводимі в рух магніто-гідродинамікою (MHD), ця технологія динамічно регулює тиск газу SF6 та шляхи дуг, відстежуючи зміни частоти мережі (точність ±0.1 Гц). Це зменшує час гасіння дуг до менше 5 мс — на 40% швидше, ніж традиційні рішення — ефективно запобігаючи каскадним відмовам, спричиненим коливаннями відновлюваної енергії.
2.2 Екологічно чистий гібридний газовий формуляр
Пропрієтарна суміш газів SF6/Novec 1230 (GWP < 100) зберігає 90% оригінальної продуктивності гасіння дуг, одночасно зменшуючи норми витоків до 0.3%/рік. Разом з повністю закритою системою відновлення газу, це забезпечує нульові викиди під час обслуговування, відповідаючи регуляторним вимогам F-Gas ЄС.
2.3 Модульний дизайн з резервуванням
З модульними контактними модулями та двоспринговими механізмами, дизайн дозволяє онлайн заміну зношених компонентів, зменшуючи час обслуговування на 70%. Охоплюючи клас напруги від 72.5 кВ до 550 кВ, продукт гнучко пристосовується до різних сценаріїв, таких як вітрові парки на березі та сонячні ферми, додаючи/видаляючи модулі гасіння дуг.
2.4 Інтегрована цифрова платформа O&M
Обладнаний багатопараметричними датчиками (температура, тиск, часткові викиди), дані завантажуються через шлюзи краєвої обчислювальної системи на хмарну платформу Smart Energy VZIMAN. Це дозволяє прогнозувати стан здоров'я та проводити самодіагностику, з AI-алгоритмами, які надають попередження про виникнення відмов за 14 днів, зменшуючи витрати на обслуговування на 35%.
3. Досяжні результати
3.1 Покращена безпека мережі
У полевих тестах на вітровій фермі потужністю 2 ГВт у внутрішньому Монголії, серія "HV" успішно заблокувала чотири події перевищення частоти, спричинені відключенням турбін, досягаючи еквівалентної доступності мережі 99.998%.
3.2 Зменшені витрати на протязі життєвого циклу
Гібридне газове рішення зменшує витрати на вуглецевий податок на 85%, а модульний дизайн продовжує термін служби обладнання до 30 років, зменшуючи загальні витрати на володіння (TCO) на 22%.
3.3 Пришвидшена отримання зеленої сертифікації
Продукт отримав сертифікацію DNV GL Zero-Carbon Equipment.
3.4 Сумісність з інтелектуальною мережею
У пілотному проекті віртуальної електростанції 200 одиниць досягли координації на рівні мілісекунд з системами зберігання енергії, підтримуючи помилки реакції на пікові навантаження нижче 1%.
