В областта на новата енергия, като основно контролно и защитно оборудване на електроенергийната система, превключвателят на захранването играе жизненоважна роля в областта на фотоволтаиците, вятърната енергия и съхранението на енергия. Техните сценарии на приложение и технически характеристики са тясно свързани с безопасността, ефективността и надеждността на системата. Тези три основни области бяха анализирани, както следва:
I. Фотоволтаични системи: Основни предпазни мерки за безопасен достъп и изолиране на повреди
Фотоволтаичните системи преобразуват слънчевата енергия в постоянен ток чрез фотоволтаични модули, а постоянният ток преобразува постоянен ток в променлив ток чрез инвертори и е интегриран в мрежата. В този процес електрическият ключ има две основни функции:
Сигурна изолация и контрол на достъпа
DC прекъсвач: Използва се за прекъсване на DC дъгата между инвертора и PV модула, за да се предотврати токов удар по време на поддръжка. Например прекъсвачите за постоянен ток на Projoy Electric са проектирани с физическо дистанциране, за да се гарантира безопасността на операторите и са се превърнали в определен доставчик на 80% от основните производители на инвертори по света.
Мрежови-комутационни шкафове за свързване: Тези интегрирани прекъсвачи, прекъсвачи и модули за мълниезащита осигуряват защита от претоварване, късо{1}}вериги и защита срещу обратен поток като свързващ център между PV станциите и мрежата. Техният херметичен дизайн издържа на тежки условия, поддържа множество връзки на фотоволтаични модули и отговаря на нуждите от разширение на жилищни покривни инсталации и търговски/промишлени разпределени проекти.
Бърза реакция при повреда и защита на системата
Интелигентни прекъсвачи: наблюдение в реално-време на аномалии в тока и напрежението в отговор на колебанията на изходната мощност на фотоволтаичните системи, автоматично прекъсване на вериги в случай на преливане, късо{1}}вериги или утечки за предотвратяване на повреда на оборудването. Например, когато веригата на разклонение на фотоволтаичен низ е на късо-, интелигентните прекъсвачи могат бързо да изолират точката на повреда и да предотвратят срив на системата.
ii. Вятърни енергийни системи: Надеждна работа и интелигентна поддръжка в среди с високо-напрежение
Вятърните енергийни системи са изправени пред предизвикателства на високо налягане, силна корозия и екстремни климатични условия. Технологичните надстройки на електрическите превключватели се фокусират върху адаптивността към океана, толерантността към напрежението и интелигентността:
Офшорни вятърни електроцентрали с високо-напрежение
72,5 kV GIS Разпределителна уредба: Напълно затворена метална конструкция, антикорозионно покритие от клас CX-клас-, клас на защита IP66, висока устойчивост на солен спрей и влажност. Например, ниско{5}}честотната GIS разпределителна уредба от 72,5 kV на XD Electric, проектирана с обикновен автоматичен прекъсвач, завърши успешно голям-тест за производство/повреда, което го прави първият случай на приложение в света.
550 kV DC GIS: за пренос на големи разстояния на офшорно вятърно електропреносно предаване, намалявайки изискванията за пространство с 90% за офшорни платформи и наземни конверторни станции. Неговата ±550 kV DC GIS е пусната в експлоатация в преобразувателната станция Guangxi Guizhong, което бележи технологичен пробив в високо-затвореното разпределително устройство за постоянен ток в Китай.
Интелигентна поддръжка и безпилотни режими на работа
Архитектурата на трите -платформи, състояща се от приложни слоеве на оборудване, контрол на станция и работа, позволява联动 динамична връзка между локална подстанция, дистанционно наблюдение и мобилни операционни платформи. XD Electric, например, разположи модулни офшорни подстанции към проекта Three Gorges New Energy A, използвайки едно-етажно оформление, за да оптимизира пространството и да поддържа режим на „безпилотен, дистанционен мониторинг“ за намаляване на оперативните разходи.
III. Системи за съхранение на енергия: ключова поддръжка за регулиране на мощността и стабилност на системата
Системата за съхранение на енергия регулира баланса между предлагане и търсене чрез зареждане и разреждане. Електрическите превключватели трябва да постигнат баланс между ефективно преобразуване на енергия и защита на безопасността:
Контрол на захранването в системи за съхранение на енергия от батерии
Двупосочни прекъсвачи: Поддържа двупосочен поток на захранване, когато батерията се зарежда и разрежда, позволявайки бърза реакция по време на активно/пасивно регулиране на мощността в точката за достъп. Например, когато системата трябва да абсорбира излишната мощност, прекъсвачът регулира фазовия ъгъл на напрежението на BESS, за да инжектира активна мощност. Когато напрежението варира от страната на товара, прекъсвачът стабилизира качеството на захранването чрез регулиране на амплитудата на напрежението.
Свръхпроводящо съхранение на магнитна енергия: Използвайки характеристиките на свръхпроводяща намотка за съхранение на енергия без загуби, реакцията за милисекунди се постига чрез технология за електроелектронно преобразуване. С повече от 90% ефективност на преобразуване и независим дизайн за съхранение и съхранение на енергия, той е подходящ за приложения с висока мощност, като затихване на нискочестотни трептения.
Защита на безопасността на интегрирана фотоволтаична система за съхранение на енергия
В микромрежа, съчетаваща PV, станции за съхранение на енергия и зарядни станции, интелигентните прекъсвачи трябва да се справят с комбинираните рискове от колебания на изходната мощност, зареждане и разреждане на батерията и претоварване на станцията за зареждане. Например, в отговор на изискванията за зареждане с висока мощност на електрически превозни средства, прекъсвачите могат да наблюдават текущите аномалии в реално време и да прекъснат веригата за 0,1 секунди по време на късо съединение, за да гарантират безопасността на системата.
Технически тенденции и прогноза за индустрията
Високо напрежение и интеграция: С разширяването на вятърната енергия и фотоволтаичните (PV) инсталирани мощности, търсенето на 72,5 kV и комутационни апарати за високо напрежение се увеличава и оборудването се движи към компактно и модулно. Например 72,5 kV разпределителна уредба за кула на XD Electric намалява заетостта на пространството чрез едно-етажно оформление.
Интелигентно и цифрово: Интегрирана IoT технология, разпределителна апаратура за наблюдение на състоянието, прогнозиране на грешки и адаптивна защита. Интелигентните прекъсвачи, например, качват оперативни данни в облака, за да оптимизират стратегиите за защита чрез алгоритми с изкуствен интелект.
Защита на околната среда и подобряване на надеждността: използването на газ SF6 може да бъде намалено чрез използване на прекъсване на вакуума, въздушна изолация и други екологични технологии, докато подобреният антикорозионен дизайн (напр. покритие от клас CX-) и сеизмичните структури могат да удължат живота на оборудването до повече от 30 години.
Приложението на електрически превключватели в областта на новата енергия е разработено от едно-функционална защита до-контрол на системно ниво, което стимулира развитието на фотоволтаични, вятърни и енергийни системи за съхранение, за да бъдат по-ефективни, безопасни и интелигентни. Като цел на целите за "двоен въглерод", електрическите превключватели ще станат ключова инфраструктура за изграждането на нови енергийни системи.
