От “Передачи электроэнергии с Запада на Восток” до “Координации передачи, распределения и микросетей”

От “Передачи электроэнергии с Запада на Восток” до “Координации передачи, распределения и микросетей”

В последние годы энергетическая система моей страны претерпевает глубокую трансформацию. Ранее модель развития сети, сосредоточенная на передаче ультравысокого напряжения (УВН) и строительстве крупных энергетических баз, эффективно поддерживала межрегиональное распределение энергетических ресурсов. Однако, под воздействием быстрого роста новой энергии, изменения в структуре потребления и растущего спроса на взаимодействие со стороны пользователей, фокус строительства энергосети постепенно смещается к распределительным системам и пользователям, а также к интеллектуальным системам.
Ожидается, что инвестиции в сеть останутся значительными в предстоящий период. Согласно соответствующим планам и данным отрасли, инвестиции в строительство энергетической сети будут продолжать расти в течение периода “15-й пятилетний план”. Стратегический акцент будет смещен с простого расширения мощности передачи на повышение способности сети интегрировать новую энергию, укрепление устойчивости распределительных сетей и содействие согласованному развитию генерации, сети, нагрузки и хранения.
В центре этого сдвига находится эволюция моделей эксплуатации сетей: переход от традиционной односторонней цепи “генерация–передача–распределение–потребление” к многоуровневой согласованной системе, состоящей из “главных сетей, распределительных сетей и микросетей.”
Главные сети занимаются межрегиональным распределением энергии; распределительные сети обеспечивают эффективную подачу электрической энергии; а микросети дополнительно усиливают автономные операционные возможности на местном уровне. Согласование между этими тремя уровнями будет ключевым направлением для развития будущей новой энергетической системы.
В этой статье анализируются изменения в структуре сетей на этих трех уровнях — главных сетях, распределительных сетях и микросетях — и рассматриваются требования к ключевому оборудованию на каждом уровне.

I. Главная сеть: передача УВН остается жизненно важным основанием для распределения энергии.
Учитывая неравномерное распределение энергетических ресурсов и центров нагрузки в моей стране, межрегиональные проекты передачи — такие как инициатива “Передача электроэнергии с Запада на Восток” — остаются важным компонентом развития сети. Западные регионы моей страны обладают обширными запасами угля, гидро-, ветровой и солнечной энергии, тогда как центральные и восточные регионы являются центрами концентрации спроса на электроэнергию. Следовательно, сети высокого напряжения необходимы для межрегионального распределения энергии.
В последние годы постоянное строительство проектов передачи УВН переменного и постоянного тока создало крупномасштабные сети передачи, охватывающие несколько регионов. Поскольку масштаб баз новой энергии расширяется, в будущем строительство главной сети будет продолжать сосредоточиваться на повышении возможностей передачи на дальние расстояния и укреплении взаимной поддержки между региональными сетями. Основные требования к оборудованию.
Строительство главных сетей УВН во многом зависит от крупномасштабных трансформаторов.
Трансформаторы сверхвысокого напряжения (СВН) и ультравысокого напряжения (УВН) играют критически важные роли в преобразовании напряжения и передаче электроэнергии, как правило, имея мощности в несколько сотен МВА и выше. Поскольку оборудование работает при высоком напряжении и высокой мощности в течение длительных периодов, к его изоляционным характеристикам, возможностям теплоотведения, механической прочности и надежности работы предъявляются строгие требования.

Большие маслаиммеренные трансформаторы, которые используют минеральное масло для изоляции и охлаждения, являются одними из основных типов оборудования, используемого в системах передачи и преобразования электроэнергии высокого напряжения.
В ультравысоковольтных (УВН) подстанциях, региональных центрах сетей и проектах по выводу электроэнергии для крупных энергетических баз высоконадежное главное трансформаторное оборудование служит важным основанием для безопасной работы электросети.

II. Распределительные сети: приоритеты строительства в эру новой энергии смещаются к краю сети.
Если главная энергосеть решает проблему передачи электроэнергии на большие расстояния, то распределительная сеть отвечает за окончательную подачу электроэнергии конечным пользователям.
С быстрым развитием новой энергии роль распределительных сетей эволюционирует. Исторически распределительные сети в первую очередь выполняли одностороннюю функцию подачи энергии; однако интеграция большого числа распределенных фотоэлектрических (Солнечных) систем, единиц хранения энергии и электромобилей трансформировала их в важные платформы для интеграции новой энергии и взаимодействия со стороны пользователей.
В последние годы инвестиции в распределительные сети составляют растущую долю общего финансирования инфраструктуры сети. Такие области, как обновление городов, модернизация сельских сетей и интеграция новой энергии, предъявляют более высокие требования к распределительному оборудованию.

Будущие распределительные сети будут требовать не только улучшенных возможностей поставки энергии, но и:
 · Более высокого уровня интеллектуальности оборудования;
 · Большей способности к интеграции новой энергии;
 · Более гибких возможностей регулирования нагрузки;
 · Более надежное операционное обеспечение.
Core Equipment Requirements

Распределительные трансформаторы и коробочные подстанции являются критически важными компонентами распределительных систем.
С ускорением темпов городского развития и увеличением числа проектов в сфере новой энергетики традиционные методы установки на месте сталкиваются с трудностями в удовлетворении спроса на быстрое строительство; в связи с этим наблюдается рост использования модульных, предварительно собранных коробочных подстанций.
Предварительно собранные коробочные подстанции обычно интегрируют трансформаторы, оборудование высокого и низкого напряжения, а также устройства защиты в одном корпусе, предлагая такие преимущества, как короткое время установки, компактные размеры и высокую адаптивность к окружающей среде.
Эти подстанции повышают эффективность строительства в городских жилых районах, промышленных парках, коммерческих зданиях и распределенных проектах солнечной энергии.
Для приложений новой энергетики коробочные подстанции также должны соответствовать требованиям по двустороннему поток энергии, качеству энергии и интеллектуальному мониторингу, чтобы соответствовать будущей эволюции распределительных сетей.

III. Микросети: Новые энергетические единицы, повышающие местную энергетическую автономию.
Достижения в области распределенной новой энергетики, хранения энергии и интеллектуальных технологий управления изменяют динамику работы энергосистем.
В то время как традиционные сети в первую очередь полагаются на крупные источники энергии и централизованную диспетчеризацию для балансировки спроса и предложения, будущие энергосистемы должны решать новые задачи, включая интеграцию огромного количества распределенной энергии, увеличенную волатильность нагрузки и гибкое взаимодействие со стороны пользователей.
На этом фоне микросети становятся важным компонентом современных энергосистем. Микросети обычно состоят из распределенных энергетических ресурсов, систем хранения энергии, нагрузок и систем управления энергией; они могут работать как соединенные с основной сетью, так и автономно в локализованном режиме в особых обстоятельствах.
В плане ролей систем:
 ·Основная сеть осуществляет передачу энергии между регионами и обеспечивает общую безопасность системы;
 ·Распределительная сеть управляет распределением энергии и региональными услугами снабжения;
 ·Микросети улучшают местное управление энергией и возможности автономного регулирования.
Эти три компонента работают совместно через цифровое управление, коммуникационные технологии и интеллектуальную диспетчеризацию, коллективно увеличивая гибкость энергетической системы.
Виртуальные электростанции (VPP) позволяют ресурсам со стороны пользователей участвовать в регулировании энергии.
С увеличением установленной мощности новых источников энергии полагаться исключительно на регуляцию со стороны традиционного генератора больше недостаточно для удовлетворения потребностей будущих энергосистем.
VPP используют цифровые платформы для агрегации и управления разбросанными ресурсами — такими как новые источники энергии, хранение энергии и регулируемые нагрузки — позволяя им обеспечивать регулировочные возможности, аналогичные возможностям традиционных электростанций.
В настоящее время в разных регионах Китая проводятся пилотные приложения VPP, исследующие их потенциал для участия в реакциях на спрос, вспомогательных услугах и торговле на энергетическом рынке.
В будущем, по мере того как технологии связи, интеллектуальные алгоритмы управления и механизмы рынка будут развиваться, ожидается, что Виртуальные Электростанции (ВЭС) станут ключевой платформой, соединяющей сеть с ресурсами на стороне потребителя.
Основные потребности в оборудовании: Твердотельные трансформаторы становятся ключевым направлением будущих технологий.

В развитии микросетей и Энергетического Интернета традиционные трансформаторы в основном выполняют функции преобразования напряжения и электрической изоляции; однако будущие энергетические системы требуют возможностей, таких как двунаправленный поток энергии, контроль качества электроэнергии и цифровое управление.
Твердотельные трансформаторы (ТТ) стали новым типом силового электронного устройства в ответ на эти развивающиеся потребности.
В отличие от традиционных трансформаторов с масляным погружением, ТТ используют технологии силовой электроники для достижения преобразования напряжения через высокочастотное преобразование, предлагая следующие преимущества:
• Поддержка двунаправленного потока энергии;
• Легкость интеграции с системами постоянного тока;
• Возможности регулировки качества электроэнергии;
• Содействие координированному управлению с накопителями энергии и новым энергетическим оборудованием.
Эти характеристики придают ТТ значительный потенциал применения в будущих сценариях, таких как микросети, железнодорожный транспорт, центры обработки данных и промышленные парки новой энергетики.
Однако следует отметить, что ТТ в настоящее время находятся на стадиях технологического развития и пилотного применения; требуется дальнейшая оптимизация в отношении стоимости, эффективности, надежности и массового производства. В обозримом будущем ожидается, что традиционные трансформаторы с масляным погружением и новое силовое электронное оборудование сформируют взаимодополняющие отношения, используя свои сильные стороны в разных сценариях применения.

IV. Основные вызовы в координации на уровнях передачи, распределения и микросетей
Эволюция архитектуры сети от традиционной централизованной модели к многоуровневой координированной модели не означает, что техническая система полностью созрела. В настоящее время координация на уровнях передачи, распределения и микросетей сталкивается с вызовами в нескольких областях.

1. Необходимы улучшения координационных возможностей системы
   Многие микросети в настоящее время в основном полагаются на локальное управление и автономную работу; механизмы обмена данными и координированного управления между микросетями, распределительными сетями и главной сетью требуют дальнейшей доработки.
   Будущие усилия должны быть сосредоточены на установлении единых стандартов данных и интерфейсов управления для обеспечения обмена информацией и координированной оптимизации на разных уровнях.
2. Необходимы улучшения возможностей прогнозирования и диспетчеризации новой энергии
   Новые источники энергии характеризуются значительной волатильностью и случайностью.
   Выходы ветровой и солнечной энергии сильно зависят от погодных условий; повышение точности прогнозирования и использование таких мер, как накопление энергии и реагирование на спрос для регулирования, критически важно для повышения стабильности системы.
3. Возможности управления в реальном времени сталкиваются с более высокими требованиями
   С увеличением доли распределенных энергетических ресурсов события, такие как колебания напряжения, изменения потока энергии и переходы подключения/отключения к сети происходят все чаще.
   Будущие электросети потребуют более быстрых и точных технологий управления для достижения оперативной регуляции с точностью на уровне секунд или даже выше.
4. Ценность ресурсов на стороне потребителя нуждается в дальнейшем раскрытии.
   На данный момент механизмы участия ресурсов, таких как хранение энергии и гибкие нагрузки, в электроэнергетических рынках дорабатываются.
   По мере развития рынка электроэнергии ожидается, что ресурсы на стороне потребителя будут генерировать большую экономическую ценность за счет таких механизмов, как вспомогательные услуги и реакция на спрос, улучшая тем самым возврат инвестиций в оборудование.

V. От “Однонаправленной передачи” к “Многоуровневой координации”: развивающиеся потребности в оборудовании для электросетей следующего поколения.
Фокус развития энергетической системы моей страны смещается от модели “Запад-Восток” к “координации на уровне передачи, распределения и микро сетей”.”
На протяжении длительного времени развитие сетей было сосредоточено на крупных мощностях генерации, дальнесрочной передаче и региональной сетевой интерconnectции, в первую очередь решая задачу распределения энергетических ресурсов по разным регионам.
С быстрым ростом новых источников энергии и изменением паттернов потребления энергии на стороне пользователя, будущие электрические сети потребуют не только повышения пропускной способности передачи, но и большей гибкости, интерактивности и интеллекта.
В этом процессе требования к оборудованию на разных уровнях сети также развиваются.

Развитие новых энергетических систем не просто заменит традиционные электрические сети; скорее, это включает в себя модернизацию возможностей — использование цифровых технологий, новых энергетических технологий и современного оборудования — на основе существующих сетей.
VI. Как предприятия электротехнического оборудования могут адаптироваться к новым тенденциям сетей
По мере изменения структуры сетей предприятия электротехнического оборудования должны улучшать адаптивность своей продукции для различных сценариев применения.
В области основных сетей высокомощные, высоконадёжные трансформаторы остаются жизненно важными для передачи электроэнергии на большие расстояния. В распределительных сетях стандартизированное, модульное и интеллектуальное оборудование может повысить эффективность строительства. Тем временем для микросетей и новых энергетических приложений требуется больше внимания к разработке технологий накопления энергии, преобразования электрической энергии и интеллектуального управления.
Будущее развитие электротехнического оборудования будет сосредоточено на следующих областях:

1. Высокая энергетическая эффективность
   Снижение внутренних потерь оборудования и повышение эффективности использования энергии являются ключевыми долгосрочными целями для распределительного оборудования.
2. Высокая надёжность
   Оборудование должно демонстрировать высшую стабильность работы, чтобы противостоять сложным условиям эксплуатации и колебаниям, связанным с новыми источниками энергии.
3. Повышенная интеллектуальность
   Такие технологии, как сенсорика, связь и цифровое управление, позволяют мониторить состояние оборудования, предупреждать о неисправностях и оптимизировать работу.
4. Лучшая совместимость систем
   Будущее оборудование должно не только выполнять традиционные задачи по преобразованию электроэнергии, но и адаптироваться к совместным эксплуатационным требованиям новых источников энергии, систем накопления энергии и умных сетей.
   Заключение

Заключение
От крупномасштабного распределения энергии проекта “Передача электроэнергии с Запада на Восток” до многоуровневой архитектуры сети, характеризующейся “координацией основных, распределительных и микросетей”, энергетическая система Китая претерпевает трансформацию — переход от простого расширения масштабов к повышению эксплуатационных возможностей.
Главная сеть продолжает нести критически важную задачу передачи энергии на большие расстояния; распределительная сеть стала жизненно важной платформой для интеграции новых источников энергии и подключения конечных пользователей; микросети способствуют повышению гибкости, интеллекта и взаимодействия энергетической системы.
Эта эволюция не только изменяет модели строительства сетей, но и направляет траекторию развития трансформаторов, блочных подстанций, систем хранения энергии и интеллектуального энергетического оборудования.
Для производителей энергетического оборудования будущее конкурентное преимущество уже не будет сосредоточено исключительно на способности производить отдельные единицы оборудования; вместо этого оно будет сосредоточено на безопасности и надежности, энергетической эффективности, интеллектуальном управлении и возможностях координации на уровне систем.

О компании ZISHENG ELECTRICAL

Жишэнг является профессиональным производителем с более чем 19-летним опытом масляных трансформаторов, Компактная подстанция, Трансформаторы в пневматических установках, полевые трансформаторы и Сухие трансформаторы. У нас есть сертификаты ISO/CE/IEC 60076 и TUV Rheinland.
Трансформаторы проходят строгие испытания FAT и аттестацию типа, поддерживают настройку напряжения/емкости. Добро пожаловать на консультацию по Каталог и Продукт. вы можете связаться с нами по электронной почте [email protected].