De “ Transmission d'énergie d'Ouest en Est ” à “ Coordination entre la transmission, la distribution et les micro-réseaux ”

De “ Transmission d'énergie d'Ouest en Est ” à “ Coordination entre la transmission, la distribution et les micro-réseaux ”

Ces dernières années, le système électrique de mon pays a subi une transformation profonde. Auparavant, le modèle de développement du réseau—centré sur la transmission à très haute tension (THT) et la construction de grandes centrales de production d'énergie—soutenait efficacement l'allocation interrégionale des ressources énergétiques. Cependant, poussée par la croissance rapide des énergies nouvelles, les changements dans les structures de charge et la demande croissante d'interaction du côté des utilisateurs, l'accent de la construction du réseau se déplace progressivement vers les côtés distribution et utilisateur, ainsi que vers des systèmes intelligents.
L'investissement dans le réseau devrait rester substantiel dans la période à venir. Selon les plans pertinents et les données du secteur, l'investissement dans la construction de réseaux continuera d'augmenter au cours de la période du “15e Plan Quinquennal”. L'accent stratégique se déplacera de l'expansion pure de la capacité de transmission vers l'amélioration de la capacité du réseau à intégrer de nouvelles énergies, à renforcer la résilience des réseaux de distribution et à promouvoir le développement coordonné de la production, du réseau, de la charge et du stockage.
Au cœur de ce changement se trouve l'évolution des modèles d'opération des réseaux : en s'éloignant de la chaîne unidirectionnelle traditionnelle de “production–transmission–distribution–consommation” vers un système coordonné à plusieurs niveaux composé de “réseaux principaux, réseaux de distribution et micro-réseaux”.”
Les réseaux principaux gèrent l'allocation inter-régionale de l'énergie ; les réseaux de distribution assurent la livraison efficace de l'énergie électrique ; et les micro-réseaux améliorent encore les capacités opérationnelles autonomes au niveau local. La coordination entre ces trois couches sera une direction clé pour le développement du futur nouveau système énergétique.
Cet article analyse les changements dans la structure du réseau à travers ces trois niveaux—réseaux principaux, réseaux de distribution et micro-réseaux—et examine la demande en équipements clés à chaque niveau.

I. Réseau Principal : La Transmission THT Reste une Base Vitale pour l'Allocation de l'Énergie
Étant donné la distribution inégale des ressources énergétiques et des centres de charge dans mon pays, les projets de transmission interrégionale—tels que l'initiative “Transmission d'Énergie Ouest-Est”—restent un élément crucial du développement du réseau. Les régions occidentales de mon pays possèdent d'abondantes ressources en charbon, hydroélectricité, éolienne et solaire, tandis que les régions centrales et orientales sont des pôles de demande énergétique concentrée. Par conséquent, les réseaux de transmission à haute tension sont essentiels pour l'allocation interrégionale de l'énergie.
Ces dernières années, la construction continue de projets de transmission THT AC et DC a créé de grands réseaux de transmission s'étendant sur plusieurs régions. À mesure que l'échelle des nouvelles bases énergétiques s'élargit, la construction future du réseau principal continuera de se concentrer sur l'amélioration des capacités de transmission longue distance et le renforcement des capacités d'entraide entre les réseaux régionaux. Exigences en Équipement Clé
La construction des réseaux principaux THT repose fortement sur de grands transformateurs de puissance.
Les transformateurs à très haute tension (THT) et à ultra-haute tension (UHT) jouent des rôles cruciaux dans la conversion de tension et la transmission d'énergie, présentant généralement des capacités de plusieurs centaines de MVA ou plus. Alors que l'équipement fonctionne dans des conditions de haute tension et de haute capacité pendant de longues périodes, des exigences strictes sont imposées à ses performances d'isolation, à ses capacités de dissipation thermique, à sa résistance mécanique et à sa fiabilité opérationnelle.

Les grands transformateurs de puissance immergés dans l'huile, qui utilisent de l'huile minérale pour l'isolation et le refroidissement, sont parmi les principaux types d'équipement utilisés dans les systèmes de transmission et de transformation d'énergie à haute tension.
Dans les sous-stations à ultra-haute tension (UHT), les hubs de réseaux régionaux et les projets d'évacuation d'énergie pour de grandes bases énergétiques, un équipement de transformateur principal hautement fiable constitue une base cruciale pour le fonctionnement sûr du réseau électrique.

II. Réseaux de Distribution : Les Priorités de Construction à l'Époque des Nouvelles Énergies S'Élargissent vers la Bordure du Réseau
Si le réseau électrique principal aborde la question de la transmission d'électricité à longue distance, le réseau de distribution est responsable de la livraison finale de l'électricité aux utilisateurs finaux.
Avec le développement rapide des nouvelles énergies, le rôle des réseaux de distribution évolue. Historiquement, les réseaux de distribution servaient principalement une fonction de fourniture d'énergie unidirectionnelle ; cependant, l'intégration d'un grand nombre de systèmes photovoltaïques (PV) distribués, d'unités de stockage d'énergie et de véhicules électriques les a transformés en plateformes vitales pour l'intégration des nouvelles énergies et l'interaction du côté utilisateur.
Ces dernières années, l'investissement dans les réseaux de distribution a représenté une part croissante des dépenses totales en infrastructure de réseau. Des domaines tels que le renouvellement urbain, les mises à niveau de réseaux ruraux et l'intégration de nouvelles énergies ont placé des exigences plus élevées sur l'équipement de distribution.

Les futurs réseaux de distribution nécessiteront non seulement des capacités d'approvisionnement électrique améliorées mais également :
 · Des niveaux d'intelligence de l'équipement plus élevés ;
 · Une plus grande capacité d'intégration des nouvelles énergies ;
 · Des capacités de régulation de charge plus flexibles ;
 · Une assurance opérationnelle plus fiable.
Exigences de matériel de base

Les transformateurs de distribution et les sous-stations de type boîte sont des composants critiques des systèmes de distribution.
Alors que le rythme du développement urbain s'accélère et que les nouveaux projets énergétiques se multiplient, les méthodes d'installation sur site traditionnelles peinent à répondre à la demande de construction rapide ; par conséquent, l'adoption de sous-stations de type boîte modulaires et préfabriquées est en hausse.
Les sous-stations de type boîte préfabriquées intègrent généralement des transformateurs, des équipements de commutation haute et basse tension, et des dispositifs de protection dans un seul boîtier, offrant des avantages tels que des temps d'installation courts, une empreinte compacte, et une forte adaptabilité environnementale.
Ces sous-stations améliorent l'efficacité de construction dans les zones résidentielles urbaines, les parcs industriels, les bâtiments commerciaux et les projets photovoltaïques distribués.
Pour les applications d'énergie nouvelle, les sous-stations de type boîte doivent également répondre à des exigences concernant le flux d'énergie bidirectionnel, la qualité de l'électricité, et la surveillance intelligente pour s'aligner sur l'évolution future des réseaux de distribution.

III. Micro-réseaux : nouvelles unités énergétiques améliorant l'autonomie énergétique locale
Les avancées dans les énergies nouvelles distribuées, le stockage d'énergie, et les technologies de contrôle intelligent transforment les dynamiques opérationnelles des systèmes électriques.
Alors que les réseaux traditionnels dépendent principalement de sources d'énergie à grande échelle et d'un dispatch centralisé pour équilibrer l'offre et la demande, les systèmes électriques futurs doivent relever de nouveaux défis, y compris l'intégration de vastes quantités d'énergie distribuée, une volatilité accrue des charges, et une interaction flexible du côté des utilisateurs.
Dans ce contexte, les micro-réseaux émergent comme un composant crucial des systèmes électriques modernes. Les micro-réseaux se composent généralement de ressources énergétiques distribuées, de systèmes de stockage d'énergie, de charges, et de systèmes de gestion de l'énergie ; ils peuvent fonctionner soit connectés au réseau principal, soit de manière autonome en mode localisé dans des circonstances spéciales.
En ce qui concerne les rôles du système :
 · Le réseau principal gère la transmission d'énergie interrégionale et assure la sécurité globale du système ;
 · Le réseau de distribution gère la distribution d'électricité et les services de fourniture régionale ;
 · Les micro-réseaux améliorent la gestion locale de l'énergie et les capacités de régulation autonome.
Ces trois composants fonctionnent de manière collaborative grâce à des technologies de contrôle numérique, de communication, et de dispatching intelligent, augmentant collectivement la flexibilité du système énergétique.
Les centrales électriques virtuelles (CEV) permettent aux ressources du côté des utilisateurs de participer à la régulation de l'électricité.
Alors que la capacité installée des nouvelles sources d'énergie croît, s'appuyer uniquement sur la régulation du côté de la génération traditionnelle ne suffit plus à répondre aux exigences des systèmes électriques futurs.
Les CEV utilisent des plateformes numériques pour agréger et gérer des ressources dispersées—telles que les nouvelles sources d'énergie, le stockage d'énergie, et les charges ajustables—leur permettant de fournir des capacités de régulation similaires à celles des centrales électriques traditionnelles.
Actuellement, des applications pilotes de CEV sont en cours dans diverses régions de Chine, explorant leur potentiel à participer à la réponse à la demande, aux services auxiliaires, et au commerce sur le marché de l'énergie.
À l'avenir, à mesure que les technologies de communication, les algorithmes de contrôle intelligents et les mécanismes de marché mûrissent, les VPP devraient devenir une plateforme cruciale reliant le réseau aux ressources côté utilisateur.
Besoins en Équipement de Base : Les Transformateurs à État Solide Émergent Comme Une Direction Clé pour La Technologie Future.

Dans le développement des microgrids et de l'Internet de l'Énergie, les transformateurs traditionnels gèrent principalement la conversion de tension et l'isolation électrique ; cependant, les systèmes d'alimentation futurs exigent des capacités telles que le flux d'énergie bidirectionnel, le contrôle de la qualité de l'énergie et la gestion numérique.
Les Transformateurs à État Solide (SST) ont émergé comme un nouveau type de dispositif électronique de puissance en réponse à ces besoins évolutifs.
Contrairement aux transformateurs traditionnels immergés dans l'huile, les SST utilisent la technologie de conversion électronique de puissance pour réaliser la transformation de tension via une conversion haute fréquence, offrant les avantages suivants :
 ·Support pour le flux d'énergie bidirectionnel;
 ·Facilité d'intégration avec les systèmes DC;
 ·Capacité de régulation de la qualité de l'énergie;
·Facilitation du contrôle coordonné avec le stockage d'énergie et de nouveaux équipements énergétiques.
Ces caractéristiques confèrent aux SST un potentiel d'application significatif dans les scénarios futurs tels que les microgrids, le transport ferroviaire, les centres de données et les parcs industriels énergétiques nouveaux.
Cependant, il convient de noter que les SST sont actuellement aux stades de développement technologique et d'application pilote ; une optimisation supplémentaire est requise en ce qui concerne le coût, l'efficacité, la fiabilité et la fabrication à grande échelle. Pour un avenir prévisible, les transformateurs traditionnels immergés dans l'huile et les nouveaux équipements électroniques de puissance devraient former une relation complémentaire, tirant parti de leurs forces respectives dans différents scénarios d'application.

IV. Défis Clés dans la Coordination entre les Niveaux de Transmission, de Distribution et de Microgrid
L'évolution de l'architecture du réseau d'un modèle centralisé traditionnel vers un modèle coordonné multi-niveaux n'implique pas que le système technique soit complètement mature. Actuellement, la coordination entre les niveaux de transmission, de distribution et de microgrid fait face à des défis dans plusieurs domaines.

1. Les capacités de coordination du système doivent être améliorées
   De nombreux microgrids s'appuient actuellement principalement sur le contrôle local et le fonctionnement autonome ; les mécanismes d'échange de données et de contrôle coordonné entre les microgrids, les réseaux de distribution et le réseau principal nécessitent un perfectionnement supplémentaire.
   Les efforts futurs doivent se concentrer sur l'établissement de normes de données unifiées et d'interfaces de contrôle pour permettre le partage d'informations et l'optimisation coordonnée entre différents niveaux.
2. Les capacités de prévision et de dispatching de nouvelles énergies doivent être renforcées
   Les nouvelles sources d'énergie se caractérisent par une volatilité et une randomité significatives.
   Les productions d'énergie éolienne et solaire sont fortement influencées par les conditions météorologiques ; améliorer la précision des prévisions et utiliser des mesures telles que le stockage d'énergie et la réponse à la demande pour la régulation est crucial pour améliorer la stabilité du système.
3. Les capacités de contrôle en temps réel font face à des exigences plus élevées
   À mesure que la proportion de ressources énergétiques distribuées augmente, des événements tels que des fluctuations de tension, des variations de flux de puissance et des transitions de connexion/déconnexion au réseau se produisent plus fréquemment.
   Les futurs réseaux électriques nécessiteront des technologies de contrôle plus rapides et plus précises pour atteindre une régulation opérationnelle avec une précision au niveau de la seconde ou même supérieure.
4. La valeur des ressources côté utilisateur doit être libérée davantage.
   Les mécanismes de participation des ressources — telles que le stockage d'énergie et les charges flexibles — sur les marchés de l'électricité sont actuellement en cours de perfectionnement.
   À mesure que le développement du marché de l'électricité progresse, on s'attend à ce que les ressources côté utilisateur génèrent une valeur économique plus importante grâce à des mécanismes tels que les services auxiliaires et la réponse à la demande, améliorant ainsi le retour sur investissement des équipements.

V. De la “Transmission Unidirectionnelle” à la “Coordination Multi-Niveaux” : Évolution des besoins en équipement pour les réseaux électriques de nouvelle génération.
Le focus de développement du système électrique de mon pays se déplace du modèle de “Transmission d'Énergie Ouest-Est” vers une “coordination entre les niveaux de transmission, de distribution et de micro-réseaux.”
Pendant une longue période, le développement des réseaux s'est centré sur des bases de production d'énergie à grande échelle, la transmission à longue distance et l'interconnexion des réseaux régionaux, s'attaquant principalement au défi de l'allocation des ressources énergétiques à travers différentes régions.
Avec la croissance rapide des nouvelles sources d'énergie et l'évolution des modèles de consommation d'énergie du côté utilisateur, les futurs réseaux électriques nécessiteront non seulement une capacité de transmission améliorée, mais aussi une plus grande flexibilité, interactivité et intelligence.
Dans ce processus, les exigences en matière d'équipement à travers les différents niveaux du réseau évoluent également.

Le développement de nouveaux systèmes énergétiques ne remplacera pas simplement les réseaux électriques traditionnels ; il implique plutôt une amélioration des capacités - en utilisant les technologies numériques, les nouvelles technologies énergétiques et des équipements avancés - sur la base des réseaux existants.
VI. Comment les entreprises d'équipement électrique peuvent s'adapter aux nouvelles tendances des réseaux
À mesure que les structures de réseaux évoluent, les entreprises d'équipement électrique doivent améliorer l'adaptabilité de leurs produits pour s'adapter à divers scénarios d'application.
Dans le domaine des réseaux principaux, les transformateurs de puissance de grande capacité et très fiables restent cruciaux pour la transmission d'énergie à longue distance. Dans les réseaux de distribution, des équipements standardisés, modulaires et intelligents peuvent améliorer l'efficacité de construction. Parallèlement, les applications de micro-réseaux et de nouvelles énergies nécessitent une attention accrue au développement du stockage d'énergie, de la conversion électronique de puissance et des technologies de contrôle intelligent.
Le développement futur des équipements électriques se concentrera principalement sur les domaines suivants :

1. Efficacité énergétique supérieure
   Réduire les pertes internes d'équipement et améliorer l'efficacité d'utilisation de l'énergie sont des objectifs clés à long terme pour les équipements de distribution.
2. Fiabilité supérieure
   Les équipements doivent démontrer une stabilité opérationnelle supérieure pour résister à des environnements d'exploitation complexes et aux fluctuations associées aux nouvelles sources d'énergie.
3. Intelligence améliorée
   Des technologies telles que la détection, la communication et la gestion numérique permettent la surveillance de l'état des équipements, l'avertissement précoce des pannes et l'optimisation opérationnelle.
4. Meilleure compatibilité système
   Les équipements futurs doivent non seulement effectuer des tâches traditionnelles de conversion d'énergie, mais aussi s'adapter aux exigences opérationnelles collaboratives des nouvelles énergies, du stockage d'énergie et des réseaux intelligents.
   Conclusion

Conclusion
De l'allocation énergétique à grande échelle du projet “ Transmission électrique d'Ouest en Est ” à l'architecture de réseau multi-niveaux caractérisée par la “ coordination des réseaux principaux, de distribution et de micro-réseaux ”, le système électrique chinois est en pleine transformation - passant d'une simple expansion d'échelle à une amélioration des capacités opérationnelles.
Le réseau principal continue de supporter la tâche critique de transmission d'énergie à longue distance ; le réseau de distribution est devenu une plateforme vitale pour intégrer de nouvelles sources d'énergie et connecter les utilisateurs finaux ; et les micro-réseaux poussent le système électrique vers une plus grande flexibilité, intelligence et interactivité.
Cette évolution ne façonne pas seulement les modèles de construction des réseaux, mais dirige également la trajectoire de développement des transformateurs, des sous-stations de type boîte, des systèmes de stockage d'énergie et des équipements électriques intelligents.
Pour les fabricants d'équipements électriques, l'accent de la compétition future ne reposera plus uniquement sur la capacité à fabriquer des pièces individuelles d'équipement ; au lieu de cela, il se centrera sur la sécurité et la fiabilité, l'efficacité énergétique, le contrôle intelligent et les capacités de coordination au niveau système.

À propos de ZISHENG ELECTRICAL

Zisheng sont un fabricant professionnel avec plus de 19 ans d'expérience dans la production Transformateurs immersés dans l'huile, Sous-station compacte, Transformateurs montés sur socle, Transformateurs montés sur poteau et Transformateurs à sec. Nous possédons les certificats de ISO/CE/IEC 60076 et TUV Rheinland.
Les transformateurs subissent des tests de FAT rigoureux et des essais de type, prenant en charge la personnalisation de la tension/capacité. Bienvenue pour consulter pour Catalogue et Produit. vous pouvez nous contacter par email [email protected].