Решения для компактных подстанций в городских электрических сетях

В качестве важного компонента современных энергетических систем компактные подстанции стали ключевым оборудованием для модернизации и трансформации городских сетей благодаря своим преимуществам, таким как заводская сборка, легкость установки, малая площадь, безопасность и надежность. С ускорением урбанизации компактные подстанции эволюционируют из традиционного распределительного оборудования в зеленые, интеллектуальные энергетические узлы, интегрируя возобновляемые источники энергии, системы хранения энергии и технологии интеллектуального мониторинга. На основе последних технических спецификаций и анализа сценариев применения, данное решение предлагает рациональную конфигурацию и стратегии интеллектуальной трансформации компактных подстанций в городских сетях, с целью повышения качества электроснабжения, снижения эксплуатационных затрат и продвижения низкоуглеродной разработки сетей.

1. Анализ технических характеристик и преимуществ компактных подстанций

1.1 Основная философия дизайна
Использует полностью закрытый, модульный дизайн, объединяющий высоковольтное коммутационное оборудование, распределительные трансформаторы и низковольтные распределительные устройства в одном корпусе, достигая модели "заводская сборка + сборка на месте". Согласно общим техническим спецификациям для компактных подстанций 2025 года, уровень защиты корпуса составляет ≥IP55, что позволяет выдерживать суровые условия, такие как солевой туман.

1.2 Шесть основных преимуществ

• Короткий срок строительства: Установка и ввод в эксплуатацию занимают всего 5-8 дней, что на 40%-50% меньше, чем у традиционных подстанций.
• Экономия пространства: Компактная подстанция мощностью 4000 кВА занимает ≤300 м², что в 10 раз меньше, чем у традиционной подстанции.
• Высокая безопасность: Полностью закрытая изоляционная конструкция без открытых токоведущих частей, обеспечивая "нулевое количество случаев поражения электрическим током".
• Высокая степень автоматизации: Поддерживает функции "Четыре Теле" (телеметрия, телеиндикация, телеуправление, телерегулирование), удовлетворяя требованиям бесперсональной работы.
• Гибкая конфигурация: Модульный дизайн адаптируется к различным сценариям городских сетей.
• Простое обслуживание: Стандартизированные компоненты поддерживают быструю замену, минимизируя время отключения.

1.3 Классификация технической структуры

2. Типичные сценарии применения в городских сетях и планы конфигурации

2.1 Сценарий жилого района

• Пример: Жилой комплекс (24 000 м², 398 домохозяйств), мощность распределительного трансформатора 630 кВА.
• Рекомендации по конфигурации:

• Тип: 500-1000 кВА, защита IP55.
• Ландшафтный дизайн: Корпус с рекламными световыми панелями, установка фотоэлектрических панелей на крыше.
• Компенсация реактивной мощности: Конфигурируется на 40%-50% от мощности, устройство автоматической компенсации с 10 цепями.
• Низковольтные выходные линии: 15-25 цепей (включая 1-3 резервных).

2.2 Сценарий торгового центра

• Пример: Торговый центр (комплекс площадью 109 000 м²), использующий экологически чистую газонаполненную кольцевую главную ячейку (RMU).
• Рекомендации по конфигурации:

• Мощность: 1250-2000 кВА, кольцевое соединение.
• Интеллектуальный мониторинг: Разделение сети 5G + шифрование SM4/SM2, поддержка анализа состояния оборудования с использованием ИИ.
• Компенсация реактивной мощности: Конфигурируется на 50%-60% от мощности, система питания с 20-30 цепями.

2.3 Сценарий промышленного парка

• Пример: Парковка для зарядки автомобилей, использующая компактную подстанцию кольцевого типа мощностью 1250 кВА.
• Рекомендации по конфигурации:

• Мощность: 800-2000 кВА.
• Интеграция системы хранения энергии: 15%-20% от мощности основного трансформатора, рекомендуемая система хранения энергии жидкостного охлаждения 6,25 МВт*ч.
• Требования к защите: Корпус оснащен механизмом подъема, чтобы обеспечить отсутствие деформации при транспортировке и установке.

2.4 Сравнение ключевых параметров в трех сценариях

3. Экономический анализ выгод

3.1 Экономия инвестиционных затрат:

• Пример: одно-трансформаторная подстанция 35 кВ, мощностью 4000 кВА:
• Компактная подстанция экономит более 1 миллиона юаней по сравнению с традиционной подстанцией;
• Экономит около 2700 м² земельной площади.

3.2 Снижение затрат на эксплуатацию и обслуживание:

• Использование передовых технологий, таких как оборудование без масла, позволяет проводить обслуживание по состоянию, экономя около 100 000 юаней в год на затратах на эксплуатацию и обслуживание.

3.3 Экономика интегрированного решения (тенденция 2025 года):

• Снижение стоимости технологии хранения энергии (стоимость системы ≤0,6 юаней / Вт*ч):
• Решение "ФЭП + компактная подстанция + система хранения энергии" может сократить срок окупаемости инвестиций до 8 лет.

Таблица ключевых данных

4. Сценарии внедрения компактных подстанций

4.1 Приоритет в новом строительстве:

• Приоритетное использование компактных подстанций в новых жилых комплексах, торговых центрах и промышленных парках, используя их преимущества малой площади и легкости установки.

4.2 Реконструкция и замена городских сетей:

• Постепенная замена традиционных подстанций на компактные подстанции в проектах модернизации городских сетей, чтобы повысить гибкость и надежность сетей.

4.3 Исследование и инновации в области нулевого углерода:

• Реализация интегрированных решений, сочетающих ФЭП + систему хранения энергии + компактную подстанцию.