नई ऊर्जा बिजली स्टेशनों में अत्यधिक कैपेसिटिव रिएक्टिव पावर की समस्या को कैसे हल किया जा सकता है

"दोहरी कार्बन" लक्ष्यों से प्रेरित, चीन की नई ऊर्जा बिजली उत्पादन की स्थापित क्षमता 700 मिलियन किलोवाट से अधिक हो गई है, जो देश की कुल स्थापित क्षमता के 30% से अधिक के लिए लेखांकन है। फोटोवोल्टिक और पवन ऊर्जा जैसे रुक -रुक कर पावर स्रोतों के बड़े पैमाने पर एकीकरण के साथ, पावर सिस्टम में एक नई तकनीकी चुनौती उभरी है - अत्यधिक कैपेसिटिव रिएक्टिव पावर। यह समस्या न केवल पावर ग्रिड के सुरक्षित और स्थिर संचालन को खतरे में डालती है, बल्कि नए ऊर्जा बिजली स्टेशनों के आर्थिक लाभों को भी सीधे प्रभावित करती है। Geyue इलेक्ट्रिक, एक निर्माता के रूप में 15 वर्षों के लिए प्रतिक्रियाशील बिजली मुआवजे में विशेषज्ञता के रूप में, निम्नलिखित पाठ में, हम इंजीनियरिंग अभ्यास के परिप्रेक्ष्य से इस जिद्दी समस्या के लिए एक व्यवस्थित समाधान का गहराई से पता लगाएंगे।

कैपेसिटिव रिएक्टिव पावर की पीढ़ी तंत्र अतिरिक्त

नए ऊर्जा बिजली उत्पादन उपकरण में पारंपरिक सिंक्रोनस जनरेटर से मौलिक अंतर हैं। फोटोवोल्टिक इनवर्टर पावर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के माध्यम से ग्रिड से जुड़े होते हैं, और उनकी कामकाजी विशेषताएं यह निर्धारित करती हैं कि सक्रिय शक्ति उत्पन्न करते समय, आगमनात्मक प्रतिक्रियाशील शक्ति अनिवार्य रूप से उत्पादित की जाएगी। व्यापक मापों के माध्यम से, हमने पाया है कि एक एकल 2.5MW फोटोवोल्टिक इन्वर्टर, अपने रेटेड आउटपुट पर, स्वाभाविक रूप से कैपेसिटिव रिएक्टिव पावर के 600 केवीएआर तक उत्पन्न होता है। प्रत्यक्ष-ड्राइव पवन टरबाइन जनरेटर के लिए जो पूर्ण-शक्ति कन्वर्टर्स का उपयोग करते हैं, इसी तरह की प्रतिक्रियाशील शक्ति विशेषताओं भी मौजूद हैं।

यह विशेषता विशेष रूप से केंद्रित नए ऊर्जा बिजली स्टेशनों वाले क्षेत्रों में प्रमुख है। पिछले साल, किंगहाई में एक निश्चित फोटोवोल्टिक बेस से परीक्षण डेटा जिसे हमने सहयोग किया था कि दिन के मध्य में सबसे मजबूत सूर्य के प्रकाश की अवधि के दौरान, पूरे पावर स्टेशन का कैपेसिटिव रिएक्टिव पावर आउटपुट कुल स्थापित क्षमता के 28% तक पहुंच गया, जिससे ग्रिड कनेक्शन वोल्टेज रेटेड वैल्यू की तुलना में 8.3% बढ़ गया। रात में कम लोड अवधि के दौरान, पवन फार्म क्लस्टर में अतिरिक्त प्रतिक्रियाशील शक्ति की समस्या और भी अधिक गंभीर थी। एक निश्चित 500MW पवन ऊर्जा आधार ने एक वोल्टेज सीमा उल्लंघन घटना दर्ज की जो 72 घंटे तक चली।

अतिरिक्त के खतरों का एक व्यवस्थित विश्लेषण

वोल्टेज ओवर-लिमिट नुकसान की सबसे प्रत्यक्ष अभिव्यक्ति है। जब बस वोल्टेज GB/T 12325 में निर्दिष्ट +7% ऊपरी सीमा से अधिक हो जाता है, तो फोटोवोल्टिक इन्वर्टर ओवरवॉल्टेज सुरक्षा को सक्रिय करेगा और ग्रिड से डिस्कनेक्ट करेगा। हमने उत्तर पश्चिमी क्षेत्र में 20 फोटोवोल्टिक पावर स्टेशनों के संचालन डेटा का सांख्यिकीय रूप से विश्लेषण किया है, और पाया है कि वोल्टेज मुद्दों के कारण होने वाली वार्षिक औसत बिजली उत्पादन हानि 1.8%तक पहुंच गई है।

अधिक गंभीर नुकसान उपकरण इन्सुलेशन के प्रगतिशील क्षति में निहित है। जब एक ट्रांसफार्मर रेटेड वोल्टेज के 1.1 गुना लगातार लगातार संचालित होता है, तो जिस दर पर इसके इन्सुलेशन पेपरबोर्ड की पोलीमराइजेशन डिग्री कम हो जाती है, वह सामान्य परिस्थितियों में तीन गुना होती है। इस तरह के अव्यक्त क्षति को अक्सर केवल तभी खोजा जाता है जब उपकरण अचानक विफल हो जाते हैं। उदाहरण के लिए, एक 200MW फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन एक बार लंबे समय तक ओवरवॉल्टेज के कारण मुख्य ट्रांसफार्मर घुमावदार के टूटने से पीड़ित था, जिसके परिणामस्वरूप 3 मिलियन से अधिक युआन का प्रत्यक्ष आर्थिक नुकसान हुआ।

गुंजयमान ओवरवॉल्टेज एक और बड़ा खतरा है। जब नए ऊर्जा पावर स्टेशन का कैपेसिटिव आउटपुट ट्रांसमिशन लाइन के आगमनात्मक मापदंडों से मेल खाता है, तो यह खतरनाक हार्मोनिक प्रवर्धन घटना का कारण हो सकता है। हमने शिनजियांग में एक पवन-सौर पूरक परियोजना में देखा कि एक विशिष्ट ऑपरेटिंग मोड के तहत, 2.5 वें हार्मोनिक वोल्टेज की विकृति दर अचानक 12%तक बढ़ गई, जिसके परिणामस्वरूप कई ट्रांसफार्मर बक्से की वाइंडिंग को ओवरहीटिंग और नुकसान हुआ।

गतिशील मुआवजे में तकनीकी सफलता

स्टेटिक VAR जनरेटर (SVG) वर्तमान में सबसे प्रभावी समाधान है। हमारी तीसरी पीढ़ी के बुद्धिमान एसवीजी, सिलिकॉन कार्बाइड पावर घटकों से लैस, 5 मिलीसेकंड से कम के अल्ट्रा-फास्ट प्रतिक्रिया समय को प्राप्त करते हैं। अद्वितीय मॉड्यूलर डिज़ाइन लचीली क्षमता विस्तार को सक्षम करता है, जिसमें एकल इकाई 10 एमवीएआर तक पहुंचने में सक्षम है। इनर मंगोलिया में पवन फार्म का समर्थन करने वाले एक निश्चित अल्ट्रा-हाई वोल्टेज में एसवीजी के आवेदन से पता चला है कि 60 एमवीएआर एसवीजी को कॉन्फ़िगर करने के बाद, कनेक्शन बिंदु पर वोल्टेज में उतार-चढ़ाव 8% से 2% के भीतर कम हो गया है।

विभिन्न परिदृश्यों के अनुसार, हमने उत्पादों की एक श्रृंखला विकसित की है। वितरित फोटोवोल्टिक पावर स्टेशनों के लिए, कॉम्पैक्ट वॉल-माउंटेड एसवीजी 60% इंस्टॉलेशन स्पेस बचा सकता है; बड़े ग्राउंड पावर स्टेशनों के लिए, कंटेनरीकृत एकीकृत समाधान निर्माण प्रक्रिया को बहुत सरल बनाता है। एक तटीय ज्वारीय फ्लैट फोटोवोल्टिक परियोजना ने हमारे एंटी-कोरोसियन एसवीजी को अपनाया, और यह एक नमक स्प्रे वातावरण में किसी भी दोष के बिना तीन साल तक लगातार संचालित होता है।

तंत्र सहयोगात्मक नियंत्रण रणनीति

एकल उपकरण का मुआवजा प्रभाव सीमित है, एक सिस्टम-स्तरीय समाधान स्थापित किया जाना चाहिए। "केंद्रीकृत-वितरित" नियंत्रण प्रणाली जिसे हमने विकसित किया है, एक उच्च गति संचार नेटवर्क के माध्यम से कई एसवीजी के संचालन का समन्वय करता है। हेबेई झांगबेई अक्षय ऊर्जा प्रदर्शन आधार में, इस प्रणाली ने 7 नए ऊर्जा बिजली स्टेशनों के लिए प्रतिक्रियाशील बिजली समन्वय प्राप्त किया, जिससे क्षेत्रीय वोल्टेज योग्यता दर 99.9%तक बढ़ गई।

आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस टेक्नोलॉजी की शुरूआत ने नियंत्रण सटीकता में काफी सुधार किया है। गहरी शिक्षा के आधार पर भविष्य कहनेवाला एल्गोरिथ्म प्रतिक्रियाशील शक्ति क्षमता की प्रवृत्ति की भविष्यवाणी कर सकता है जो 30 मिनट पहले से बदलता है। Ningxia में एक निश्चित फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन के लिए आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस एल्गोरिथ्म को पेश करने के बाद, एसवीजी की आरक्षित क्षमता की आवश्यकता में 35%की कमी आई, और उपकरण की हानि 25%तक कम हो गई। डिजिटल ट्विन टेक्नोलॉजी के अनुप्रयोग ने वर्चुअल डिबगिंग हासिल की है, ऑन-साइट डिबगिंग समय को 70%तक कम कर दिया है।

विशिष्ट मामला विश्लेषण

किंगहाई में 200MW फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन की नवीकरण परियोजना में महत्वपूर्ण प्रदर्शन मूल्य है। इस परियोजना ने हमारे "को अपनाया"एसवीजी + रिएक्टर"हाइब्रिड समाधान, 8.9 मिलियन युआन के कुल निवेश के साथ। इसके संचालन के बाद, इसने वार्षिक बिजली उत्पादन में 46 मिलियन kWh की वृद्धि की, और निवेश पेबैक अवधि केवल 2.3 वर्ष थी। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि इसने वोल्टेज सीमा समस्या को हल किया था, जो लंबे समय तक पावर स्टेशन से ग्रस्त था, और वोल्टेज के मुद्दों के कारण कोई पावर आउटेज घटनाएं फिर से नहीं हुईं।

शेडोंग प्रांत में एक निश्चित फोटोवोल्टिक-फिश फार्मिंग पूरक परियोजना ने एक उपन्यास एप्लिकेशन मॉडल बनाया है। मछली खेती क्षेत्र के संचलन के साथ एसवीजी की शीतलन प्रणाली को एकीकृत करके, इसने न केवल उपकरणों की गर्मी अपव्यय समस्या को हल किया, बल्कि स्थिर पानी के तापमान को भी बनाए रखा, जिससे "बिजली विनियमन + मछली की खेती" समग्र आय मॉडल बन गया। इस डिजाइन ने परियोजना की वापसी की आंतरिक दर को 2.3 प्रतिशत अंक बढ़ा दिया।

भविष्य की प्रौद्योगिकी दृष्टिकोण

आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस और पावर इलेक्ट्रॉनिक्स का गहरा एकीकरण एक स्पष्ट दिशा है। हम जिस स्वायत्त निर्णय-निर्माण प्रणाली को विकसित कर रहे हैं, वह वास्तविक समय डेटा विश्लेषण के माध्यम से स्वचालित रूप से नियंत्रण मापदंडों को अनुकूलित कर सकता है। प्रयोगशाला परीक्षणों से पता चला है कि यह प्रणाली वोल्टेज विनियमन की गति को तीन बार बढ़ा सकती है।

विस्तृत बैंडगैप अर्धचालक और सुपरकंडक्टिंग तकनीक के संयोजन से एक क्रांतिकारी सफलता हो सकती है। मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के सहयोग से विकसित कम तापमान SIC-SVG 77K के कामकाजी तापमान पर पारंपरिक उपकरणों की तुलना में तीन बार एक बिजली घनत्व प्राप्त करता है। इस तकनीक से गहरे पानी में अपतटीय पवन ऊर्जा के लिए बिजली संचरण की समस्या को हल करने की उम्मीद है।

अत्यधिक प्रतिक्रियाशील शक्ति क्षमता की समस्या को हल करने के लिए तकनीकी नवाचार और व्यवस्थित सोच के संयोजन की आवश्यकता होती है। Geyue इलेक्ट्रिक बताता है कि नए ऊर्जा पावर स्टेशनों को योजना और डिजाइन चरण के दौरान प्रतिक्रियाशील बिजली संतुलन आवश्यकताओं पर पूरी तरह से विचार करना चाहिए और व्यापक समाधान क्षमताओं के साथ उपकरण आपूर्तिकर्ताओं का चयन करना चाहिए। हम मानते हैं कि "सटीक भविष्यवाणी, तेजी से प्रतिक्रिया और विश्वसनीय संचालन" के साथ एक प्रतिक्रियाशील बिजली मुआवजा प्रणाली स्थापित करके, यह उच्च-नवीकरणीय ऊर्जा बिजली प्रणालियों के लिए ठोस समर्थन प्रदान करेगा। यदि उपरोक्त लेख ने अत्यधिक प्रतिक्रियाशील बिजली क्षमता की समस्या को हल करने के बारे में आपके संदेह का जवाब नहीं दिया है,info@gyele.com.cn, हम हमेशा आपके लिए अपना सर्वश्रेष्ठ करने के लिए तैयार हैं।