De la “Transmisión de Energía de Oeste a Este” a la “Coordinación entre Transmisión, Distribución y Microredes”

De la “Transmisión de Energía de Oeste a Este” a la “Coordinación entre Transmisión, Distribución y Microredes”

En los últimos años, el sistema eléctrico de mi país ha estado experimentando una profunda transformación. Anteriormente, el modelo de desarrollo de la red, centrado en la transmisión de Ultra Alta Tensión (UAT) y en la construcción de bases de generación de energía a gran escala, apoyaba de manera efectiva la asignación interregional de recursos energéticos. Sin embargo, impulsado por el rápido crecimiento de la nueva energía, cambios en las estructuras de carga y un aumento en la demanda de interacción del lado del usuario, el enfoque de la construcción de la red se está extendiendo gradualmente hacia los lados de distribución y usuarios, así como hacia sistemas inteligentes.
Se espera que la inversión en la red siga siendo sustancial en el próximo periodo. Según los planes relevantes y datos de la industria, la inversión en la construcción de la red continuará en aumento durante el período del “15º Plan Quinquenal”. El enfoque estratégico cambiará de simplemente ampliar la capacidad de transmisión a mejorar la capacidad de la red para integrar nueva energía, fortalecer la resiliencia de las redes de distribución y promover el desarrollo coordinado de generación, red, carga y almacenamiento.
En el corazón de este cambio está la evolución de los modelos de operación de la red: pasando de la tradicional cadena unidireccional de “generación-transmisión-distribución-consumo” hacia un sistema coordinado y de múltiples niveles que comprende “redes principales, redes de distribución y microredes.”
Las redes principales manejan la asignación de energía interregional; las redes de distribución gestionan la entrega eficiente de energía eléctrica; y las microredes mejoran aún más las capacidades operativas autónomas a nivel local. La coordinación entre estos tres niveles será una dirección clave para el desarrollo del futuro sistema eléctrico nuevo.
Este artículo analiza los cambios en la estructura de la red a través de estos tres niveles: redes principales, redes de distribución y microredes, y examina la demanda de equipos clave en cada nivel.

I. Red Principal: La Transmisión de UAT Sigue Siendo una Fundación Vital para la Asignación de Energía
Dada la distribución desigual de los recursos energéticos y los centros de carga en mi país, los proyectos de transmisión interregional, como la iniciativa de “Transmisión de Energía de Oeste a Este”, siguen siendo un componente crucial del desarrollo de la red. Las regiones occidentales de mi país poseen abundantes recursos de carbón, hidroeléctricos, eólicos y solares, mientras que las regiones central y oriental son centros de demanda de energía concentrada. En consecuencia, las redes de transmisión de alto voltaje son esenciales para la asignación interregional de energía.
En los últimos años, la construcción continua de proyectos de transmisión de UAT de corriente alterna y continua ha creado redes de transmisión a gran escala que abarcan múltiples regiones. A medida que se expande la escala de las bases de nueva energía, la futura construcción de la red principal continuará enfocándose en mejorar las capacidades de transmisión a larga distancia y fortalecer las capacidades de apoyo mutuo entre las redes regionales. Requisitos de Equipos Clave
La construcción de redes principales de UAT depende en gran medida de transformadores de potencia a gran escala.
Los transformadores de Muy Alta Tensión (MAT) y de Ultra Alta Tensión (UAT) desempeñan roles críticos en la conversión de voltaje y transmisión de energía, generalmente con capacidades de varios cientos de MVA o más. A medida que el equipo opera bajo condiciones de alto voltaje y alta capacidad durante períodos prolongados, se imponen estrictos requisitos sobre su rendimiento de aislamiento, capacidades de disipación de calor, resistencia mecánica y fiabilidad operativa.

Los grandes transformadores de potencia inmersos en aceite, que utilizan aceite mineral para aislamiento y refrigeración, son uno de los tipos principales de equipo utilizados en los sistemas de transmisión y transformación de energía de alto voltaje.
En las subestaciones de ultra alta tensión (UAT), los centros de red regional y los proyectos de evacuación de energía para bases de energía a gran escala, el equipo principal del transformador altamente confiable sirve como una base crucial para la operación segura de la red eléctrica.

II. Redes de Distribución: Las Prioridades de Construcción en la Nueva Era de la Energía se Están Extendiendo al Límite de la Red
Si la red eléctrica principal aborda el problema de la transmisión de electricidad a larga distancia, la red de distribución es responsable de la entrega final de electricidad a los usuarios finales.
Con el rápido desarrollo de la nueva energía, el papel de las redes de distribución está evolucionando. Históricamente, las redes de distribución sirvieron principalmente para una función de suministro de energía unidireccional; sin embargo, la integración de grandes cantidades de sistemas fotovoltaicos distribuidos (FV), unidades de almacenamiento de energía y vehículos eléctricos las ha transformado en plataformas vitales para la integración de nueva energía e interacción del lado del usuario.
En los últimos años, la inversión en redes de distribución ha representado una parte creciente del gasto total en infraestructura de la red. Áreas como la renovación urbana, las actualizaciones de redes rurales y la integración de nueva energía han planteado mayores demandas sobre el equipo de distribución.

Las futuras redes de distribución requerirán no solo capacidades de suministro de energía mejoradas, sino también:
 · Niveles más altos de inteligencia del equipo;
 · Mayor capacidad para la integración de nueva energía;
 · Más capacidades flexibles de regulación de carga;
 · Garantía operativa más confiable.
Requisitos de Equipos Principales

Los transformadores de distribución y las subestaciones tipo caja son componentes críticos de los sistemas de distribución.
A medida que acelera el ritmo del desarrollo urbano y se multiplican los nuevos proyectos de energía, los métodos tradicionales de instalación en el sitio están luchando por satisfacer la demanda de construcción rápida; en consecuencia, la adopción de subestaciones tipo caja modulares y prefabricadas está en aumento.
Las subestaciones tipo caja prefabricadas suelen integrar transformadores, equipos de conmutación de alta y baja tensión, y dispositivos de protección en un solo recinto, ofreciendo ventajas como tiempos de instalación cortos, una huella compacta y una fuerte adaptabilidad ambiental.
Estas subestaciones mejoran la eficiencia en la construcción en áreas residenciales urbanas, parques industriales, edificios comerciales y proyectos de energía solar distribuida.
Para aplicaciones de nueva energía, las subestaciones tipo caja también deben cumplir con los requisitos relacionados con el flujo de energía bidireccional, la calidad de la energía y el monitoreo inteligente para alinearse con la evolución futura de las redes de distribución.

III. Microredes: Nuevas Unidades de Energía que Mejoran la Autonomía Energética Local
Los avances en energía nueva distribuida, almacenamiento de energía y tecnologías de control inteligente están transformando la dinámica operativa de los sistemas de energía.
Mientras que las redes tradicionales dependen principalmente de fuentes de energía a gran escala y despacho centralizado para equilibrar la oferta y la demanda, los futuros sistemas de energía deben abordar nuevos desafíos, incluida la integración de grandes cantidades de energía distribuida, una mayor volatilidad de carga e interacción flexible del usuario.
En este contexto, las microredes están surgiendo como un componente crucial de los sistemas modernos de energía. Las microredes suelen consistir en recursos de energía distribuida, sistemas de almacenamiento de energía, cargas y sistemas de gestión de energía; pueden operar conectadas a la red principal o de forma autónoma en modo localizado bajo circunstancias especiales.
En términos de roles del sistema:
 · La red principal maneja la transmisión de energía entre regiones y asegura la seguridad general del sistema;
 · La red de distribución gestiona la distribución de energía y los servicios de suministro regional;
 · Las microredes mejoran la gestión local de energía y las capacidades de regulación autónoma.
Estos tres componentes operan de manera colaborativa a través del control digital, las tecnologías de comunicación y el despacho inteligente, aumentando colectivamente la flexibilidad del sistema de energía.
Las Centrales Eléctricas Virtuales (VPPs) permiten que los recursos del lado del usuario participen en la regulación de energía.
A medida que crece la capacidad instalada de las fuentes de nueva energía, depender únicamente de la regulación del lado de generación tradicional ya no es suficiente para satisfacer las demandas de los futuros sistemas de energía.
Las VPPs utilizan plataformas digitales para agregar y gestionar recursos dispersos—como fuentes de nueva energía, almacenamiento de energía y cargas ajustables—lo que les permite proporcionar capacidades de regulación similares a las de las centrales eléctricas tradicionales.
Actualmente, se están llevando a cabo aplicaciones piloto de VPP en varias regiones de China, explorando su potencial para participar en respuesta a la demanda, servicios auxiliares y comercio en el mercado energético.
En el futuro, a medida que las tecnologías de comunicación, los algoritmos de control inteligente y los mecanismos de mercado maduren, se espera que las VPP se conviertan en una plataforma crucial que conecte la red con los recursos del lado del usuario.
Necesidades de Equipos Clave: Los Transformadores de Estado Sólido Emergen como una Dirección Principal para la Tecnología Futura.

En el desarrollo de micro redes y el Internet de la Energía, los transformadores tradicionales manejan principalmente la conversión de voltaje y el aislamiento eléctrico; sin embargo, los futuros sistemas eléctricos exigen capacidades como el flujo de energía bidireccional, el control de la calidad de la energía y la gestión digital.
Los Transformadores de Estado Sólido (SST) han surgido como un nuevo tipo de dispositivo electrónico de potencia en respuesta a estas necesidades en evolución.
A diferencia de los transformadores tradicionales sumergidos en aceite, los SST utilizan tecnología de conversión electrónica de potencia para lograr la transformación de voltaje mediante conversión de alta frecuencia, ofreciendo las siguientes ventajas:
 ·Apoyo para el flujo de energía bidireccional;
 ·Facilidad de integración con sistemas de corriente continua;
 ·Capacidad para la regulación de la calidad de la energía;
·Facilitación del control coordinado con almacenamiento de energía y equipos de nueva energía.
Estas características otorgan a los SST un significativo potencial de aplicación en escenarios futuros como micro redes, transporte ferroviario, centros de datos y parques industriales de nueva energía.
Sin embargo, cabe señalar que los SST se encuentran actualmente en etapas de desarrollo tecnológico y aplicación piloto; se requiere una mayor optimización en cuanto a costo, eficiencia, fiabilidad y fabricación a gran escala. En el futuro previsible, se espera que los transformadores tradicionales sumergidos en aceite y el nuevo equipo electrónico de potencia formen una relación complementaria, aprovechando sus respectivas fortalezas en diferentes escenarios de aplicación.

IV. Desafíos Clave en la Coordinación a Través de los Niveles de Transmisión, Distribución y Microred.
La evolución de la arquitectura de la red de un modelo centralizado tradicional a un modelo coordinado de múltiples niveles no implica que el sistema técnico haya madurado completamente. Actualmente, la coordinación a través de los niveles de transmisión, distribución y microred enfrenta desafíos en varias áreas.

1. Las capacidades de coordinación del sistema necesitan mejora.
   Muchas micro redes dependen actualmente principalmente del control local y la operación autónoma; los mecanismos para el intercambio de datos y el control coordinado entre micro redes, redes de distribución y la red principal requieren una mayor perfección.
   Los esfuerzos futuros deben centrarse en establecer estándares de datos unificados e interfaces de control para permitir el intercambio de información y la optimización coordinada a través de diferentes niveles.
2. Las capacidades para pronosticar y despachar nueva energía necesitan fortalecerse.
   Las fuentes de nueva energía se caracterizan por una volatilidad y aleatoriedad significativas.
   Las salidas de energía eólica y solar están fuertemente influenciadas por las condiciones climáticas; mejorar la precisión del pronóstico y utilizar medidas como el almacenamiento de energía y la respuesta a la demanda para la regulación son críticos para mejorar la estabilidad del sistema.
3. Las capacidades de control en tiempo real enfrentan demandas más altas.
   A medida que aumenta la proporción de recursos energéticos distribuidos, eventos como fluctuaciones de voltaje, variaciones en el flujo de energía y transiciones de conexión/desconexión a la red ocurren con mayor frecuencia.
   Las futuras redes eléctricas requerirán tecnologías de control más rápidas y precisas para lograr una regulación operativa con precisión a nivel de segundos o incluso superior.
4. Es necesario desbloquear aún más el valor de los recursos del lado del usuario.
   Los mecanismos para la participación de recursos, como el almacenamiento de energía y las cargas flexibles, en los mercados eléctricos se están refinando actualmente.
   A medida que avanza el desarrollo del mercado eléctrico, se espera que los recursos del lado del usuario generen un mayor valor económico a través de mecanismos como los servicios auxiliares y la respuesta a la demanda, mejorando así el retorno de la inversión en el equipo.

V. De la “Transmisión Unidireccional” a la “Coordinación Multinivel”: Evolución de las Necesidades de Equipos para Redes Eléctricas de Nueva Generación
El enfoque de desarrollo del sistema eléctrico de mi país se está desplazando del modelo de “Transmisión de Energía de Oeste a Este” hacia “la coordinación entre los niveles de transmisión, distribución y microred”.”
Durante un largo período, el desarrollo de la red se centró en bases de generación de energía a gran escala, transmisión a larga distancia e interconexión regional de redes, abordando principalmente el desafío de asignar recursos energéticos a través de diferentes regiones.
Con el rápido crecimiento de nuevas fuentes de energía y los patrones de consumo energético en el lado del usuario, las futuras redes eléctricas requerirán no solo una mayor capacidad de transmisión, sino también una mayor flexibilidad, interactividad e inteligencia.
En este proceso, los requisitos de equipos en diferentes niveles de la red también están evolucionando.

El desarrollo de nuevos sistemas de energía no reemplazará simplemente las redes eléctricas tradicionales; más bien, implica la mejora de capacidades, aprovechando tecnologías digitales, nuevas tecnologías energéticas y equipos avanzados, sobre la base de las redes existentes.
VI. Cómo las empresas de equipos eléctricos pueden adaptarse a las nuevas tendencias de la red
A medida que las estructuras de la red evolucionen, las empresas de equipos eléctricos deben mejorar la adaptabilidad de sus productos para adaptarse a diversos escenarios de aplicación.
En el ámbito de las redes principales, los transformadores de potencia de alta capacidad y alta fiabilidad siguen siendo cruciales para la transmisión de energía a largas distancias. En las redes de distribución, equipos normalizados, modulares e inteligentes pueden impulsar la eficiencia de construcción. Mientras tanto, las microredes y las aplicaciones de nueva energía requieren un mayor enfoque en el desarrollo de almacenamiento de energía, conversión electrónica de potencia y tecnologías de control inteligente.
El desarrollo futuro en equipos eléctricos se centrará principalmente en las siguientes áreas:

1. Mayor eficiencia energética
   Reducir las pérdidas internas de los equipos y mejorar la eficiencia de utilización de energía son objetivos clave a largo plazo para los equipos de distribución.
2. Mayor fiabilidad
   Los equipos deben demostrar una estabilidad operativa superior para soportar entornos operativos complejos y las fluctuaciones asociadas con las nuevas fuentes de energía.
3. Inteligencia mejorada
   Tecnologías como sensores, comunicación y gestión digital permiten el monitoreo de condiciones del equipo, advertencias tempranas de fallos y optimización operativa.
4. Mejor compatibilidad del sistema
   El equipo futuro no solo debe realizar tareas de conversión de energía tradicionales, sino también adaptarse a los requisitos operacionales colaborativos de nuevas energías, almacenamiento de energía y redes inteligentes.
   Conclusión

Conclusión
Desde la asignación de energía a gran escala del proyecto “Transmisión de Energía de Oeste a Este” hasta la arquitectura de red multinivel caracterizada por la “coordinación de redes principales, de distribución y microredes”, el sistema eléctrico de China está experimentando una transformación: pasando de una mera expansión de escala a capacidades operativas mejoradas.
La red principal continúa asumiendo la crítica tarea de la transmisión de energía a larga distancia; la red de distribución se ha convertido en una plataforma vital para integrar nuevas fuentes de energía y conectar a los usuarios finales; y las microredes están impulsando el sistema de energía hacia una mayor flexibilidad, inteligencia e interactividad.
Esta evolución no solo está remodelando los modelos de construcción de redes, sino que también está guiando la trayectoria de desarrollo de transformadores, subestaciones de tipo caja, sistemas de almacenamiento de energía y equipos eléctricos inteligentes.
Para los fabricantes de equipos de energía, el foco de la competencia futura ya no se basará únicamente en la capacidad de fabricar piezas individuales de equipo; en cambio, se centrará en la seguridad y fiabilidad, la eficiencia energética, el control inteligente y las capacidades de coordinación a nivel de sistema.

Acerca de ZISHENG ELECTRICAL

Zisheng somos un fabricante profesional con más de 19 años de experiencia en la producción de Transformadores Sumergidos en Aceite, Subestación Compacta, Transformadores Montados en Base, Transformadores Montados en Poste y Transformadores de Tipo Seco. Poseemos los certificados de ISO/CE/IEC 60076 y TUV Rheinland.
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