V oblasti nové energetiky jako základního řídicího a ochranného zařízení energetického systému hraje hlavní vypínač zásadní roli v oblasti fotovoltaiky, větrné energie a skladování energie. Jejich aplikační scénáře a technické charakteristiky úzce souvisejí s bezpečností, účinností a spolehlivostí systému. Tyto tři hlavní oblasti byly analyzovány následovně:
I. Fotovoltaické systémy: Základní zabezpečení pro bezpečný přístup a izolaci poruch
FV systémy přeměňují solární energii na stejnosměrný proud prostřednictvím FV modulů a stejnosměrný proud přeměňuje stejnosměrný proud na střídavý proud prostřednictvím střídačů a je integrován do sítě. V tomto procesu má elektrický spínač dvě základní funkce:
Bezpečnostní izolace a kontrola přístupu
DC jistič: Používá se k přerušení stejnosměrného oblouku mezi střídačem a PV sestavou, aby se zabránilo úrazu elektrickým proudem během údržby. Například DC odpojovače Projoy Electric jsou navrženy s fyzickým odstupem, aby byla zajištěna bezpečnost operátorů, a staly se určeným dodavatelem pro 80 % hlavních výrobců měničů po celém světě.
Skříně rozváděčů pro připojení sítě: Tyto integrované jističe, jističe a moduly ochrany před bleskem poskytují ochranu proti přetížení, zkratu{1}} a ochranu proti zpětnému toku jako spojovací uzel mezi FV stanicemi a sítí. Jejich vzduchotěsný design odolává drsným prostředím, podporuje připojení více fotovoltaických modulů a splňuje potřeby rozšíření obytných střešních instalací a komerčních/průmyslových distribuovaných projektů.
Rychlá reakce na chyby a ochrana systému
Inteligentní jističe:-monitorování anomálií proudu a napětí v reálném čase v reakci na kolísání výstupního výkonu fotovoltaických systémů, automatické přepínání obvodů v případě přetečení, zkratu-nebo netěsností, aby se zabránilo poškození zařízení. Například když dojde ke zkratu-proudu větve FV řetězce, chytré jističe mohou rychle izolovat místo poruchy a zabránit kolapsu systému.
ii. Systémy větrné energie: Spolehlivý provoz a inteligentní údržba v prostředí s vysokým-napětím
Systémy větrné energie čelí výzvám vysokého tlaku, silné koroze a extrémních povětrnostních podmínek. Technologická vylepšení elektrických spínačů se zaměřují na přizpůsobivost oceánu, toleranci napětí a inteligenci:
Řešení vysokonapěťových rozváděčů- na moři
Rozváděč GIS 72,5 kV: Plně uzavřená kovová konstrukce, antikorozní povlak CX-třídy-, krytí IP66, vysoká odolnost vůči slané vodě a vlhkosti. Například nízkofrekvenční 72,5 kV GIS rozváděč XD Electric od společnosti XD Electric, navržený s běžným skříňovým jističem, úspěšně dokončil velkoobjemový test výroby/poškození, čímž se stal prvním případem aplikace na světě.
550 kV DC GIS: pro přenos pobřežních větrných elektráren na dlouhé vzdálenosti, snížení prostorových požadavků o 90 % pro pobřežní plošiny a pobřežní měnírny. Jeho ±550 kV DC GIS byl uveden do provozu v konvertorové stanici Guangxi Guizhong, což znamená technologický průlom v čínském vysokonapěťovém stejnosměrném uzavřeném rozváděči.
Inteligentní údržba a režimy bezobslužného provozu
Architektura tří{0}}platforem sestávající z vrstev zařízení, řízení stanice a provozu umožňuje dynamické spojení mezi místní rozvodnou, vzdáleným monitorováním a mobilními operačními platformami. Společnost XD Electric například nasadila modulární pobřežní rozvodny do projektu Three Gorges New Energy A, které využívají jedno-patrové uspořádání k optimalizaci prostoru a podpoře režimu „bezobslužného vzdáleného monitorování“ ke snížení provozních nákladů.
III. Energy Storage Systems: klíčová podpora pro regulaci napájení a stabilitu systému
Systém skladování energie upravuje rovnováhu nabídky a poptávky prostřednictvím nabíjení a vybíjení. Elektrické spínače musí najít rovnováhu mezi účinnou přeměnou energie a bezpečnostní ochranou:
Řízení napájení v bateriových systémech skladování energie
Obousměrné jističe: Podporuje obousměrný tok energie při nabíjení a vybíjení baterie, což umožňuje rychlou odezvu během aktivní/pasivní regulace výkonu v přístupovém bodu. Například, když systém potřebuje absorbovat přebytečný výkon, jistič upraví fázový úhel napětí BESS tak, aby injektoval činný výkon. Když napětí na straně zátěže kolísá, jistič stabilizuje kvalitu napájení úpravou amplitudy napětí.
Supravodivé magnetické uchovávání energie: Využitím bezztrátových charakteristik supravodivé cívky pro uchovávání energie je dosaženo milisekundové odezvy pomocí technologie elektro elektronické konverze. S více než 90% účinností přeměny a nezávislým designem ukládání a ukládání energie je vhodný pro aplikace s vysokým výkonem, jako je tlumení nízkofrekvenčních oscilací.
Bezpečnost Ochrana integrovaného fotovoltaického systému skladování energie
V mikrosíti kombinující fotovoltaiku, úložiště energie a nabíjecí stanice musí inteligentní jističe řešit kombinovaná rizika kolísání výstupního výkonu, nabíjení a vybíjení baterie a přetížení nabíjecí stanice. Například v reakci na vysoké požadavky na nabíjení elektrických vozidel mohou jističe monitorovat proudové anomálie v reálném čase a během zkratu přerušit obvod za 0,1 sekundy, aby byla zajištěna bezpečnost systému.
Technické trendy a průmyslový výhled
Vysoké napětí a integrace: S rozšiřováním instalované kapacity větrné energie a fotovoltaiky (PV) roste poptávka po 72,5 kV a vysokonapěťových rozvaděčích a zařízení se posouvají směrem ke kompaktním a modulárním. Například věžový rozváděč XD Electric 72,5 kV snižuje obsazenost prostoru díky uspořádání s jedním podlažím.
Inteligentní a digitální: Integrovaná technologie IoT, spínací zařízení pro monitorování stavu, predikci chyb a adaptivní ochranu. Inteligentní jističe například nahrávají provozní data do cloudu, aby optimalizovaly strategie ochrany pomocí algoritmů umělé inteligence.
Ochrana životního prostředí a zvýšení spolehlivosti: použití plynu SF6 lze snížit použitím vakuového přerušení, vzduchové izolace a dalších ekologických technologií, zatímco vylepšený antikorozní design (např. povlak CX{3}}třídy) a seismické konstrukce mohou prodloužit životnost zařízení na více než 30 let.
Použití elektrických spínačů v oblasti nové energie bylo vyvinuto od jedno{0}}ochrany k systémové{1}}úrovni řízení, které pohání vývoj fotovoltaických systémů, větrných elektráren a systémů skladování energie, aby byly účinnější, bezpečnější a inteligentnější. Jako cíl „dvou uhlíkových“ cílů se elektrické spínače stanou klíčovou infrastrukturou pro výstavbu nových energetických systémů.
