Como a popularização das redes de distribuição de DC atrapalhará a arquitetura tradicional de remuneração de energia reativa?

O rápido desenvolvimento da tecnologia de redes de distribuição DC está levando a mudanças profundas na arquitetura do sistema de energia. Como fabricante de equipamentos de compensação de potência reativa de baixa tensão, a Geyue Electric acredita que a popularização das redes de distribuição DC terá um impacto fundamental nas tecnologias tradicionais de compensação de potência reativa. Este artigo analisará esta tendência a partir de três dimensões: mudança de paradigma tecnológico, evolução dos equipamentos e reconfiguração da estrutura do mercado.

Uma mudança fundamental nos paradigmas tecnológicos

A compensação de energia reativa é uma parte indispensável nas redes tradicionais de distribuição CA, porque o sistema CA requer energia reativa para manter a estabilidade da tensão e garantir a operação normal do equipamento eletromagnético. As cargas indutivas no sistema CA precisam de potência reativa capacitiva para compensação, e as características das linhas capacitivas requerem energia reativa indutiva para o equilíbrio. Essa troca de energia reativa é uma característica inerente do sistema CA.

As redes de distribuição de DC alteram fundamentalmente esse paradigma técnico. Em um sistema CC, tanto a tensão quanto a corrente são unidirecionais e não há conceito de diferença de fase. Portanto, o poder reativo no sentido tradicional não existe mais em um ambiente puro de DC. Os sistemas CC não precisam manter a estabilidade da tensão através da troca de energia reativa, o que torna a arquitetura técnica tradicional baseada na compensação de energia reativa perde sua base.

O sistema CC ainda precisa abordar problemas de qualidade de energia. Embora não haja energia reativa, o sistema DC enfrenta novos desafios de qualidade de energia, como flutuações de tensão, supressão de ondulação e gestão harmônica. As soluções para esses problemas são fundamentalmente diferentes da compensação reativa tradicional de energia e exigem a adoção de abordagens técnicas e formulários de equipamentos totalmente novas.

A evolução dos formulários de equipamentos

O equipamento tradicional de compensação de energia reativa enfrentará o destino de ser substituído nas redes de distribuição DC. Bancos de capacitores, reatores, compensadores de potência estática e outros dispositivos amplamente utilizados no sistema CA são todos projetados com base nas características do sistema CA. Esses dispositivos não podem ser usados ​​diretamente no ambiente DC e podem até causar impactos negativos.

A rede de distribuição DC requer equipamentos novos para gerenciamento da qualidade da energia. O transformador de estado sólido CC substituiu o transformador CA tradicional e possui funções duplas de transformação de tensão e controle da qualidade da energia. O dispositivo ativo de supressão da ondulação tornou -se um componente essencial do sistema CC, usado para eliminar os componentes CA na tensão CC. O conversor CC bidirecional não apenas regula o fluxo de energia, mas também desempenha um papel importante na estabilização da tensão.

Esses novos dispositivos empregam componentes eletrônicos de energia totalmente controláveis ​​e algoritmos de controle avançado, permitindo uma regulação mais rápida e precisa da qualidade da energia. Os dados de um determinado projeto de demonstração de micrograde DC mostram que, após a adoção de um dispositivo ativo de supressão de ondulação, o coeficiente de ondulação da tensão CC diminuiu de 5% para abaixo de 0,05%, melhorando significativamente a qualidade da fonte de alimentação.

Uma estratégia de controle totalmente reestruturada

As estratégias de controle das redes de distribuição de DC são fundamentalmente diferentes das dos sistemas tradicionais de CA. Nos sistemas CA, o controle de compensação de energia reativa se concentra principalmente em melhorar o fator de potência e a estabilidade da tensão, com objetivos de controle relativamente simples. Por outro lado, o controle dos sistemas DC precisa considerar vários objetivos, como estabilidade de tensão, supressão de ondulação e balanço de energia simultaneamente, resultando em maior aumento da complexidade de controle.

O controle do sistema CC depende mais de comunicação e coordenação. No sistema CA, a compensação de energia reativa pode operar independentemente localmente, enquanto o sistema CC requer comunicação rápida e controle coordenado entre vários nós. O sistema CC baseado na arquitetura de controle distribuído pode atingir a operação de otimização global, mas também atribui maiores demandas nos algoritmos de confiabilidade e controle da comunicação.

A tecnologia de inteligência artificial desempenha um papel significativo no controle dos sistemas DC. Os algoritmos de aprendizado de máquina podem prever alterações de carga e a saída de novas fontes de energia e ajustar as estratégias de controle com antecedência. A tecnologia de aprendizado profundo pode identificar estados anormais do sistema e tomar medidas corretivas automaticamente. Esses métodos de controle inteligente melhoraram bastante a confiabilidade operacional e a eficiência dos sistemas CC.

Um ecossistema industrial remodelado

A adoção generalizada de redes de distribuição DC irá remodelar o cenário competitivo do mercado de gestão da qualidade de energia. Os fabricantes tradicionais de equipamentos de compensação de energia reativa estão sob pressão para se transformar e precisam dominar rapidamente a tecnologia de distribuição CC e desenvolver produtos correspondentes. As empresas emergentes, aproveitando as suas vantagens no domínio da electrónica de potência, podem alcançar um avanço através de uma estratégia de "inversão de marcha".

O foco do mercado está mudando para soluções do sistema. Nas redes de distribuição DC, o gerenciamento da qualidade da energia não é mais um processo independente; Em vez disso, é profundamente integrado ao equipamento inversor, dispositivos de proteção e sistemas de monitoramento. A capacidade de fornecer soluções abrangentes tornou -se um fator -chave na concorrência do mercado.

O sistema padrão incompleto apresenta oportunidades e desafios. A tecnologia das redes de distribuição atual direta ainda está em seu estágio inicial de desenvolvimento, e os padrões relacionados ainda não estão completos. Isso não apenas oferece às empresas a oportunidade de participar da formulação padrão, mas também aumenta a incerteza no desenvolvimento de produtos. A Ge Yue Electric está ativamente envolvida no trabalho de formulação padrão para redes de distribuição de corrente direta, promovendo o desenvolvimento saudável da indústria.

Caminho de transformação tecnológica e escolhas estratégicas

Diante das mudanças provocadas pelas redes de distribuição DC, os fabricantes tradicionais de equipamentos de remuneração de energia reativa precisam formular estratégias claras de transformação tecnológica. No curto prazo, a distribuição CA ainda dominará o mercado, mas a proporção da distribuição de CC aumentará gradualmente. As empresas precisam manter a competitividade de seus negócios existentes enquanto investem ativamente na pesquisa e desenvolvimento de tecnologia da DC.

O desenvolvimento do produto deve adotar uma estratégia progressiva. Inicialmente, o desenvolvimento de equipamentos de gerenciamento de energia para sistemas híbridos CA/CC pode ser realizado e, em seguida, passa gradualmente para os sistemas Pure DC. O design modular pode aumentar a adaptabilidade e a escalabilidade do produto e reduzir os riscos técnicos.

O treinamento de pessoal e a transformação organizacional são de vital importância. A tecnologia das redes de distribuição de corrente direta abrange vários campos, como eletrônicos de potência, teoria de controle e tecnologia de comunicação, e requer o estabelecimento de equipes técnicas interdisciplinares. A estrutura organizacional precisa ser mais flexível, capaz de responder rapidamente às mudanças no mercado e aos avanços tecnológicos.

A adoção generalizada das redes de distribuição DC não apenas altera a abordagem técnica para o gerenciamento da qualidade da energia, mas também reformula todo o cenário competitivo e a cadeia de valor de todo o setor. A Geyue Electric abraçará ativamente essa transformação, inovará continuamente produtos e tecnologias e fornecerá garantias confiáveis ​​de qualidade de energia para o desenvolvimento de redes de distribuição DC. Acreditamos que, através dos esforços conjuntos de todas as partes nos campos de pesquisa, educação e indústria, a tecnologia de rede de distribuição de DC se tornará mais madura e completa, fornecendo um apoio importante para a construção de um novo sistema de energia. Se o seu projeto em andamento precisar de um conjunto de dispositivos de compensação de energia reativa, não hesite em escrever parainfo@gyele.com.cn.