In che modo la diffusione delle reti di distribuzione DC sconvolgerà la tradizionale architettura di compensazione della potenza reattiva?

Il rapido sviluppo della tecnologia della rete di distribuzione DC sta portando a profondi cambiamenti nell'architettura del sistema di alimentazione. Come produttore di apparecchiature di compensazione reattiva a bassa tensione, Geyue Electric ritiene che la divulgazione delle reti di distribuzione DC avrà un impatto fondamentale sulle tradizionali tecnologie di compensazione della potenza reattiva. Questo articolo analizzerà questa tendenza da tre dimensioni: spostamento del paradigma tecnologico, evoluzione della forma dell'attrezzatura e riconfigurazione della struttura del mercato.

Un cambiamento fondamentale nei paradigmi tecnologici

La compensazione della potenza reattiva è una parte indispensabile nelle tradizionali reti di distribuzione AC poiché il sistema CA richiede energia reattiva per mantenere la stabilità della tensione e garantire il normale funzionamento delle apparecchiature elettromagnetiche. I carichi induttivi nel sistema AC necessitano di potenza reattiva capacitiva per la compensazione e le caratteristiche delle linee capacitive richiedono una potenza reattiva induttiva per l'equilibrio. Questo scambio di potenza reattiva è una caratteristica intrinseca del sistema CA.

Le reti di distribuzione DC cambiano fondamentalmente questo paradigma tecnico. In un sistema DC, sia la tensione che la corrente sono unidirezionali e non esiste un concetto di differenza di fase. Pertanto, il potere reattivo in senso tradizionale non esiste più in un ambiente DC puro. I sistemi DC non hanno bisogno di mantenere la stabilità della tensione attraverso lo scambio di energia reattiva, il che rende la tradizionale architettura tecnica basata sulla compensazione del potere reattivo perdi le fondamenta.

Il sistema DC deve ancora affrontare i problemi di qualità della potenza. Sebbene non vi sia energia reattiva, il sistema DC deve affrontare nuove sfide sulla qualità della potenza come fluttuazioni di tensione, soppressione dell'ondulazione e gestione armonica. Le soluzioni a questi problemi sono fondamentalmente diverse dalla tradizionale compensazione del potere reattivo e richiedono l'adozione di approcci tecnici e forme di attrezzatura completamente nuovi.

L'evoluzione delle forme di attrezzatura

Le tradizionali apparecchiature di compensazione della potenza reattiva dovranno affrontare il destino di essere sostituite nelle reti di distribuzione DC. Le banche dei condensatori, i reattori, i compensatori di potenza reattiva statica e altri dispositivi ampiamente utilizzati nel sistema CA sono tutti progettati in base alle caratteristiche del sistema CA. Questi dispositivi non possono essere utilizzati direttamente nell'ambiente DC e possono persino causare impatti negativi.

La rete di distribuzione DC richiede attrezzature nuove per la gestione della qualità dell'alimentazione. Il trasformatore a stato solido DC ha sostituito il tradizionale trasformatore CA e possiede doppie funzioni di trasformazione della tensione e controllo della qualità della potenza. Il dispositivo di soppressione dell'ondulazione attiva è diventato un componente chiave del sistema CC, utilizzato per eliminare i componenti CA nella tensione CC. Il convertitore DC bidirezionale non solo regola il flusso di potenza, ma svolge anche un ruolo importante nella stabilizzazione della tensione.

Questi nuovi dispositivi impiegano componenti elettronici di potenza completamente controllabili e algoritmi di controllo avanzati, consentendo una regolazione più rapida e precisa della qualità di potenza. I dati di un determinato progetto di dimostrazione di microgrid DC mostrano che dopo l'adozione di un dispositivo di soppressione dell'ondulazione attiva, il coefficiente di ondulazione della tensione CC è diminuita dal 5% al ​​di sotto dello 0,05%, migliorando significativamente la qualità dell'alimentazione.

Una strategia di controllo completamente ristrutturata

Le strategie di controllo delle reti di distribuzione DC sono fondamentalmente diverse da quelle dei sistemi AC tradizionali. Nei sistemi AC, il controllo reattivo di compensazione della potenza si concentra principalmente sul miglioramento della stabilità del fattore di potenza e della tensione, con obiettivi di controllo relativamente semplici. Al contrario, il controllo dei sistemi DC deve prendere in considerazione più obiettivi come stabilità di tensione, soppressione dell'ondulazione e bilanciamento del potere contemporaneamente, con conseguente aumento significativo della complessità del controllo.

Il controllo del sistema DC dipende maggiormente dalla comunicazione e dal coordinamento. Nel sistema AC, la compensazione della potenza reattiva può operare in modo indipendente localmente, mentre il sistema DC richiede una comunicazione rapida e un controllo coordinato tra i vari nodi. Il sistema DC basato sull'architettura di controllo distribuito può raggiungere un'ottimizzazione globale del funzionamento, ma pone anche requisiti più elevati in termini di affidabilità della comunicazione e algoritmi di controllo.

La tecnologia di intelligenza artificiale svolge un ruolo significativo nel controllo dei sistemi DC. Gli algoritmi di apprendimento automatico possono prevedere le modifiche al carico e l'output di nuove fonti di energia e regolare in anticipo le strategie di controllo. La tecnologia di apprendimento profondo può identificare stati anomali del sistema e adottare automaticamente misure correttive. Questi metodi di controllo intelligenti hanno notevolmente migliorato l'affidabilità operativa e l'efficienza dei sistemi DC.

Un ecosistema industriale rimescolato

L'adozione diffusa delle reti di distribuzione DC rimodellerà il panorama competitivo del mercato della gestione della qualità dell'energia. I produttori di apparecchiature di compensazione di potenza reattiva tradizionali sono sotto pressione per trasformare e devono padroneggiare rapidamente la tecnologia di distribuzione DC e sviluppare prodotti corrispondenti. Le imprese emergenti, sfruttando i loro vantaggi nel campo dell'elettronica di potenza, possono raggiungere una svolta attraverso una strategia di "inversione a U.

Il focus del mercato si sta spostando verso soluzioni di sistema. Nelle reti di distribuzione DC, la gestione della qualità dell'energia non è più un processo indipendente; Invece, è profondamente integrato con apparecchiature inverter, dispositivi di protezione e sistemi di monitoraggio. La capacità di fornire soluzioni complete è diventata un fattore chiave nella concorrenza del mercato.

Il sistema standard incompleto presenta sia opportunità che sfide. La tecnologia delle reti di distribuzione corrente continua è ancora nella sua fase iniziale di sviluppo e gli standard correlati non sono ancora completi. Ciò non solo offre alle aziende l'opportunità di partecipare alla formulazione standard, ma aumenta anche l'incertezza nello sviluppo del prodotto. Ge Yue Electric è attivamente coinvolto nel lavoro di formulazione standard per le reti di distribuzione corrente continua, promuovendo il sano sviluppo del settore.

Percorso di Trasformazione Tecnologica e Scelte Strategiche

Di fronte ai cambiamenti causati dalle reti di distribuzione DC, i tradizionali apparecchiature di compensazione della potenza reattiva devono formulare strategie di trasformazione tecnologica chiare. A breve termine, la distribuzione AC dominerà comunque il mercato, ma la proporzione della distribuzione DC aumenterà gradualmente. Le imprese devono mantenere la competitività delle loro attività esistenti, investendo attivamente nella ricerca e nello sviluppo della tecnologia DC.

Lo sviluppo del prodotto dovrebbe adottare una strategia progressiva. Inizialmente, è possibile eseguire lo sviluppo di apparecchiature di gestione dell'alimentazione per i sistemi ibridi AC/DC e quindi passare gradualmente ai sistemi DC puri. Il design modulare può migliorare l'adattabilità e la scalabilità del prodotto e ridurre i rischi tecnici.

La formazione del personale e la trasformazione organizzativa sono di vitale importanza. La tecnologia delle reti di distribuzione corrente continua copre più campi come l'elettronica di potenza, la teoria del controllo e la tecnologia di comunicazione e richiede l'istituzione di team tecnici interdisciplinari. La struttura organizzativa deve essere più flessibile, in grado di rispondere rapidamente ai cambiamenti del mercato e ai progressi tecnologici.

L’adozione diffusa delle reti di distribuzione CC non solo cambia l’approccio tecnico alla gestione della qualità dell’energia, ma rimodella anche il panorama competitivo e la catena del valore dell’intero settore. Geyue Electric abbraccerà attivamente questa trasformazione, innoverà continuamente prodotti e tecnologie e fornirà garanzie affidabili di qualità dell’energia per lo sviluppo delle reti di distribuzione DC. Riteniamo che attraverso gli sforzi congiunti di tutte le parti nei campi della ricerca, dell’istruzione e dell’industria, la tecnologia delle reti di distribuzione DC diventerà più matura e completa, fornendo un importante supporto per la costruzione di un nuovo sistema energetico. Se il tuo progetto in corso necessita di una serie di dispositivi di compensazione della potenza reattiva, non esitare a scrivere ainfo@gyele.com.cn.