Como o problema do poder reativo capacitivo excessivo em novas usinas de energia pode ser efetivamente resolvido?

Na época em que o novo setor de energia está crescendo a uma velocidade sem precedentes, a conexão de energia de energia fotovoltaica e parques eólicos em larga escala de todo o mundo provocou um desafio técnico inesperado da indústria - o poder reativo capacitivo excessivo. Como fabricante de equipamentos de compensação de energia reativa de baixa tensão, a Geyue Electric acredita que o problema do poder reativo capacitivo excessivo não apenas afeta apenas a operação estável da grade de energia, mas também restringe o desenvolvimento sustentável da nova indústria de energia. Em resposta a essa demanda, nossa empresa está confiante de que temos a capacidade de resolver esse problema contemporâneo para o novo setor de energia. Este artigo explorará profundamente nossa solução para o problema do poder reativo capacitivo excessivo de três aspectos: a essência do problema, o caminho técnico e as soluções inovadoras.

A essência do problema

O problema do poder reativo capacitivo excessivo em novas usinas de energia está na incompatibilidade entre suas próprias características de geração de energia e as demandas da rede de energia. Em novas usinas energéticas, inversores fotovoltaicos e geradores de turbinas eólicas geram energia reativa capacitiva quando fornecem energia ativa. Quando há luz solar suficiente ou vento forte, a energia reativa capacitiva gerada por inversores fotovoltaicos e geradores de turbinas eólicas pode exceder em muito a demanda local da grade. O excesso de energia reativa pode causar a subida da tensão no sistema de energia e até levar a danos por excesso de tensão ao equipamento.

O problema do consumo excessivo de energia da capacitância é particularmente proeminente em áreas remotas. Devido à estrutura da grade relativamente fraca em áreas remotas e à menor capacidade de curto-circuito, as flutuações de tensão na grade remota são mais sensíveis às mudanças na potência reativa. Os dados de operação de uma usina fotovoltaica na região noroeste mostram que, durante o período de pico de geração de energia à tarde, a tensão da estação excedeu a tensão nominal em mais de 15%, fazendo com que alguns inversores se desconectassem protetivamente da grade.

A potência reativa capacitiva excessiva também pode levar a problemas de qualidade de energia. A tensão excessiva acelerará o envelhecimento do isolamento do equipamento, aumentará as perdas de linha e afetará a precisão do equipamento de medição. Ao mesmo tempo, essa situação também limita a capacidade de transmissão de energia da usina, resultando em uma exacerbação do redução de energia eólica e solar.

Caminho técnico

Para abordar a questão do poder reativo capacitivo excessivo, as medidas técnicas de vários níveis precisam ser adotadas. A primeira etapa deve ser otimizar as características operacionais dos inversores da fonte. Os inversores modernos têm recursos reativos de regulação de energia e podem reduzir a saída de potência reativa capacitiva por meio de algoritmos de controle e até absorver a potência reativa quando necessário. Esta solução é relativamente econômica, mas a faixa de ajuste é limitada.

A instalação de um dispositivo de compensação de energia reativa dedicada é a segunda medida técnica que precisa ser tomada. O banco tradicional do capacitor só pode gerar energia reativa e não consegue resolver o problema da capacitância excessiva. No entanto, equipamentos de transmissão CA flexíveis, comoGeradores estáticos variados (SVG)pode regular a potência reativa em ambas as direções, sendo capaz de gerar potência reativa indutiva e absorver a potência reativa capacitiva. Depois de instalar o SVG em um parque eólico costeiro, a flutuação da tensão no ponto de conexão foi controlada com sucesso em ± 2%.

A etapa final, embora não a menos importante, é o controle de coordenação no nível da grade de energia. Através do sistema de despacho, a potência reativa de várias novas usinas de energia é coordenada uniformemente para obter o equilíbrio regional de energia reativa. Esta solução requer o estabelecimento de um sistema de comunicação rápido e confiável e uma estratégia de controle completa. É tecnicamente desafiador, mas tem efeitos significativos.

Soluções inovadoras

A Geyue Electric propôs uma solução inteligente de otimização de energia reativa para o problema de energia reativa excessiva em novas usinas de energia. Essa solução inteligente emprega tecnologia de inteligência artificial, que pode prever a curva de saída de nova energia e a demanda de energia reativa da rede de energia com 24 horas de antecedência. Com base nessas previsões, o sistema de previsão inteligente pode formular automaticamente a estratégia ideal de controle de energia reativa. Na operação real, esse sistema de previsão inteligente pode executar a otimização rolante de acordo com as condições em tempo real da rede de energia para garantir o equilíbrio da energia reativa.

O controle de tensão adaptável é outra tecnologia -chave proposta pela Geyue Electric para resolver o problema da energia reativa excessiva em novas usinas de energia. Esse sistema de controle de tensão adaptável pode monitorar as alterações de tensão no sistema de energia em tempo real e ajustar automaticamente a saída do equipamento de compensação de energia reativa de acordo. Quando o sistema de controle de tensão adaptável detecta um aumento na tensão, aumenta automaticamente a saída da potência reativa indutiva para absorver o excesso de potência reativa capacitiva. Esse esquema de controle de tensão adaptável tem as vantagens da velocidade de resposta rápida e da alta precisão de controle.

O sistema de compensação híbrido combina as vantagens de vários dispositivos. Ao usar capacitores fixos, reatores e SVG juntos, ele não apenas garante o efeito de compensação, mas também reduz o custo de investimento. O equipamento fixo realiza a compensação básica de energia reativa, enquanto o SVG fornece regulação rápida e dinâmica. Depois de adotar essa solução em uma usina fotovoltaica em larga escala, reduziu a eletricidade anual perdida da geração de energia fotovoltaica em aproximadamente 12 milhões de quilowatts-hora.

O problema da capacidade de energia reativa excessiva é um desafio técnico no desenvolvimento de novas energia, que requer os esforços conjuntos de fabricantes de equipamentos, proprietários de usinas e empresas de rede elétrica. A Geyue Electric continuará a aprofundar a pesquisa técnica e fornecer soluções mais avançadas para a indústria, ajudando o novo setor de energia a alcançar um desenvolvimento de alta qualidade. Acreditamos que, através da inovação tecnológica e da prática de engenharia, o problema da capacidade excessiva de energia reativa será efetivamente resolvida. Se a sua nova estação de energia precisar ser apoiada com uma solução capacitiva de compensação de energia reativa, sinta -se à vontade para escrever para infio@gyele.com.cn.