O que é tecnologia de formação de grade? Como a migração das redes de alta tensão para redes de baixa tensão revolucionará a indústria de compensação de energia reativa?

No mundo de hoje, onde novas fontes de energia estão a remodelar o panorama energético global, uma tecnologia de ponta proveniente de redes elétricas de alta tensão – a Tecnologia de Formação de Redes – está a tornar-se uma força fundamental para garantir a segurança e a estabilidade da rede elétrica. Simplificando, a tecnologia Grid-Forming, também conhecida como Grid-Forming Control, permite que dispositivos eletrônicos de potência, como inversores fotovoltaicos, conversores de armazenamento de energia e geradores estáticos de var, imitem ou até mesmo substituam as funções principais dos geradores síncronos tradicionais. A tecnologia de formação de rede não "segue" mais passivamente a tensão e a frequência da rede elétrica; em vez disso, ele "constrói" ativamente uma referência estável de tensão e frequência, fornecendo suporte inercial e de tensão crucial à rede como um "gerador síncrono virtual". Durante perturbações da rede, os conversores Grid-Forming podem fornecer instantaneamente sobrecorrente transitória várias vezes o seu valor nominal. Esta contribuição controlada da corrente de curto-circuito suporta ativamente a tensão da rede, uma capacidade fundamental de proteção contra falhas (FRT). Em contraste, os conversores Grid-Following tradicionais podem perder a sincronização e desligar-se para autoproteção nas mesmas condições.

Transformação da Era: Uma Tendência Inevitável da Alta Tensão para a Baixa Tensão

A expansão das tecnologias baseadas na rede, do lado da alta tensão para o lado da distribuição e do utilizador de baixa tensão, é um resultado inevitável da transição energética. De acordo com os dados previstos pela Agência Internacional de Energia (AIE) em meados de 2025, esperava-se que a geração global de energia renovável ultrapassasse o carvão como a maior fonte de electricidade já no final de 2025. Posteriormente, um relatório formal divulgado em Outubro de 2025 pela Ember, um conhecido think tank energético com sede no Reino Unido, confirmou a exactidão desta previsão. As essências das novas fontes de energia, como a energia eólica e a energia solar, são, na verdade, equipamentos elétricos. A substituição em larga escala dos tradicionais geradores síncronos térmicos e hidrelétricos fez com que o sistema de energia perdesse gradativamente sua inércia física original para manter a estabilidade, tornando-se "baixa inércia e suporte fraco". Sob esta realidade física de “baixa inércia e fraco apoio” na ligação à rede de novas energias, o desafio de reconstruir um sistema de controlo de estabilidade pró-activo completamente novo é particularmente proeminente e severo em novos cenários de baixa tensão energética, tais como parques industriais e comerciais. Isso ocorre porque essas áreas concentram tanto as fontes de flutuações da rede (como energia fotovoltaica distribuída, armazenamento de energia e pilhas de carregamento) quanto as cargas de precisão mais sensíveis à qualidade da energia e intolerantes a quaisquer erros.

As redes de energia de alta tensão foram pioneiras no uso de armazenamento de energia em formação de rede e SVGs (geradores estáticos de var) formadores de rede para resolver os problemas de "baixa inércia e suporte fraco" em novos sistemas de energia nos anos anteriores. Por exemplo, Xinjiang e o Tibete, na China, introduziram políticas para encorajar ou mesmo impor a configuração de armazenamento de energia formador de redes para "novas redes de transmissão de energia de alta tensão" ligadas a bases de energia eólica e solar em grande escala. Os projetos de demonstração bem-sucedidos, incluindo a primeira central fotovoltaica de formação de rede do mundo na província de Shandong, na China (a estação fotovoltaica de formação de rede Huangjiaguzi) e os parques eólicos offshore com capacidade de "arranque negro", validaram a viabilidade da tecnologia de formação de rede em redes elétricas de alta tensão. Com a rede principal de alta tensão, actuando como o "centro cardiovascular", tendo-se estabilizado através da tecnologia baseada na rede, a penetração descendente da tecnologia baseada na rede para o lado do utilizador de baixa tensão tornou-se uma tendência global clara, a fim de construir uma "rede capilar" mais robusta, reescrevendo fundamentalmente as regras da indústria de compensação de energia reactiva de baixa tensão. Uma vez estabilizada a rede de transmissão de alta tensão, que funciona como "centro cardiovascular", pela tecnologia Grid-Forming, surgiu uma tendência global clara: esta tecnologia está agora a estender-se para baixo, para o lado de baixa tensão, para construir uma "rede capilar" mais resiliente. Esta mudança está reescrevendo fundamentalmente as regras da indústria de compensação de energia reativa de baixa tensão.

Revolução Funcional: De “Prevenir Doenças antes que Elas Ocorram” a “Servir como Base”

Dispositivos tradicionais de compensação de energia reativa de baixa tensão, como geradores estáticos de var, desempenham funções semelhantes aos "médicos da rede elétrica", com seus limites funcionais sendo "governança" - isto é, compensando e corrigindo fenômenos quando as redes elétricas apresentam "sintomas" como harmônicos e flutuações de tensão. No entanto, com a integração da Tecnologia de Formação de Rede no lado da baixa tensão, estes dispositivos avançarão para se tornarem “micro-pedras angulares da rede eléctrica”, e as suas funções passarão pelos três saltos fundamentais seguintes.

O primeiro salto fundamental é a mudança da “governança passiva” para a “construção activa”. Os dispositivos de compensação de potência reativa de baixa tensão não precisam mais depender de uma rede externa absolutamente estável como referência. Em cenários como microrredes industriais ou comerciais ou áreas com infraestrutura de rede fraca, esses dispositivos podem estabelecer proativamente "âncoras" estáveis ​​de tensão e frequência, fornecendo uma referência de conexão à rede para cargas locais e outros recursos energéticos distribuídos. Eles podem até suportar cargas críticas formando uma “ilha de energia” segura e estável quando a rede principal falha.

O segundo salto fundamental é a passagem da “compensação estática” para o “suporte dinâmico”. Os dispositivos de compensação de potência reativa de baixa tensão formadores de rede possuem uma poderosa capacidade de sobrecarga transitória, gerando correntes de sobrecarga instantâneas que podem atingir três vezes ou mais da corrente nominal. Dentro de milissegundos de uma queda de tensão causada por uma falha, como um curto-circuito na rede de baixa tensão, os dispositivos de compensação de potência reativa de baixa tensão formadores de rede podem injetar proativamente uma enorme corrente de curto-circuito para suportar de forma robusta a tensão, evitando assim o colapso de todo o sistema local de distribuição de baixa tensão. Esta é a capacidade de suporte transitório que os dispositivos tradicionais de compensação de potência reativa de baixa tensão não conseguem igualar.

O terceiro salto fundamental refere-se à evolução de um “nó independente” para o “núcleo do sistema”. Os futuros dispositivos de compensação de energia reativa de baixa tensão formadores de rede se tornarão o centro inteligente do ecossistema de microrrede "Carregamento de armazenamento fotovoltaico" em parques industriais e comerciais. Esses futuros dispositivos de compensação de energia reativa de baixa tensão formadores de rede não apenas gerenciarão a qualidade da energia, mas também coordenarão e despacharão vários recursos, como energia fotovoltaica, sistemas de armazenamento de energia e pilhas de carregamento. Eles permitirão a operação interna otimizada da microrrede, comutação contínua de modo ilhado e conectado à rede, e a capacidade crucial de "partida preta" - isto é, atuar como fonte de energia inicial para restaurar a operação de toda a rede local após uma interrupção completa do sistema local de distribuição de baixa tensão. Isto significa que cada dispositivo de compensação de potência reativa de baixa tensão se transformará de um mero “centro de custo” em um “ativo crítico” que garante a continuidade da produção, melhora a integração de nova energia e cria valor abrangente.

Insights e ações da Geyue Electric

Enfrentando esta profunda transformação da indústria revolucionada pela tecnologia Grid-Forming, a Geyue Electric entende claramente que o verdadeiro avanço reside não apenas no salto dos algoritmos de controle, mas, mais criticamente, na confiabilidade absoluta da base de hardware que carrega esses algoritmos avançados. A saída instantânea de alta corrente, a resposta de potência frequente e a estabilidade sob condições operacionais extremas exigidas pelas funções de formação de grade impõem requisitos rigorosos e sem precedentes ao desempenho dos módulos de potência principais, especialmente dos componentes magnéticos. Isso ocorre porque qualquer distorção de controle causada pela saturação do núcleo magnético, desvio de indutância ou instabilidade térmica poderia anular os sofisticados algoritmos de formação de grade, tornando todos os esforços inúteis.

Para este fim, a Geyue Electric está abraçando ativamente a tendência da Tecnologia de Formação de Rede, estendendo-se do lado de alta tensão para o lado de baixa tensão com uma estratégia de acionamento duplo. Em termos de integração tecnológica, nossa empresa está colaborando com instituições de pesquisa líderes para conduzir pesquisas preliminares sobre a integração de algoritmos de controle de formação de grade e módulos de energia inteligentes de próxima geração, com o objetivo de desenvolver soluções de sistemas de compensação de energia reativa de baixa tensão orientadas para o futuro, com capacidades de suporte proativas.

Mais fundamentalmente, nossa empresa está continuamente fortalecendo a segurança do hardware. Acreditamos que o limite superior de todas as capacidades inteligentes depende do limite inferior do desempenho do hardware físico. Nossos componentes principais proprietários, exemplificados peloReatores de núcleo de ferro de alto desempenho da série CKSG, utiliza chapas de aço silício de alta qualidade e baixa perda e uma tecnologia exclusiva de cura epóxi com entreferro uniforme e multissegmento. Este trabalho meticuloso garante que o valor da indutância mantenha uma linearidade extremamente alta e uma capacidade anti-saturação superior sob graves surtos de corrente, interferência harmônica de banda larga e operação de longo prazo. Isso fornece uma garantia física insubstituível para futuros conversores com funções integradas conectadas à rede para obter controle preciso em nível de milissegundos e suportar sobrecargas instantâneas. O rigoroso controle de qualidade implementado em nossas modernas linhas de produção totalmente automatizadas é precisamente para forjar a base mais confiável para a era de “Formação de Rede” de redes elétricas de baixa tensão.

Concluindo, a expansão da Tecnologia de Formação de Rede de alta tensão para baixa tensão não é uma simples transferência tecnológica, mas uma mudança de paradigma de “seguir a rede” para “construir a rede”. Impulsionará a indústria de compensação de energia reativa de baixa tensão dos bastidores para a vanguarda, de um papel de apoio a um papel de liderança, tornando-se a principal força na construção da resiliência dos sistemas periféricos do novo sistema de energia. A Geyue Electric já estabeleceu uma base sólida nesta transformação e está pronta para embarcar na próxima fase do futuro. Qualquer dúvida que você possa ter sobre compensação de potência reativa de baixa tensão pode ser respondida eminfo@gyele.com.cn.