Jaunās enerģijas jomā, kā energosistēmas kodola vadības un aizsardzības aprīkojumam, jaudas slēdzim ir būtiska loma fotoelementu, vēja enerģijas un enerģijas uzkrāšanas jomās. To pielietojuma scenāriji un tehniskie parametri ir cieši saistīti ar sistēmas drošību, efektivitāti un uzticamību. Šīs trīs galvenās jomas tika analizētas šādi:
I. Fotoelementu sistēmas: galvenie drošības pasākumi drošai piekļuvei un bojājumu izolācijai
PV sistēmas pārveido saules enerģiju līdzstrāvā, izmantojot PV moduļus, un līdzstrāva pārvērš līdzstrāvu maiņstrāvā, izmantojot invertorus, un tiek integrēta tīklā. Šajā procesā elektriskajam slēdzim ir divas galvenās funkcijas:
Drošības izolācija un piekļuves kontrole
Līdzstrāvas ķēdes pārtraucējs: izmanto, lai izgrieztu līdzstrāvas loku starp invertoru un PV bloku, lai apkopes laikā novērstu elektrotraumu. Piemēram, Projoy Electric līdzstrāvas atvienošanas slēdži ir izstrādāti ar fizisku distancēšanos, lai nodrošinātu operatoru drošību, un tie ir kļuvuši par izraudzīto piegādātāju 80% galveno invertoru ražotāju visā pasaulē.
Režģis-Savienojuma sadales skapji: šie integrētie slēdži, automātiskie slēdži un zibensaizsardzības moduļi nodrošina pārslodzes, īssavienojuma-aizsardzību un pretplūsmas aizsardzību kā savienojuma centrmezglu starp PV stacijām un tīklu. To hermētiskais dizains ir izturīgs pret skarbām vidēm, atbalsta vairākus PV moduļu savienojumus un atbilst dzīvojamo māju jumtu instalāciju un komerciālo/industriālo projektu paplašināšanas vajadzībām.
Ātra kļūdu novēršana un sistēmas aizsardzība
Inteliģentie automātiskie slēdži: strāvas un sprieguma anomāliju uzraudzība reāllaikā, reaģējot uz PV sistēmu jaudas izvades svārstībām, automātiski pārgriež ķēdes pārplūdes, īssavienojuma-ķēžu vai noplūdes gadījumā, lai novērstu aprīkojuma bojājumus. Piemēram, kad PV virknes atzarojuma ķēdes-īssavienojums, viedie automātiskie slēdži var ātri izolēt bojājuma punktu un novērst sistēmas sabrukšanu.
ii. Vēja enerģijas sistēmas: uzticama darbība un inteliģenta apkope augsta sprieguma apstākļos
Vēja enerģijas sistēmas saskaras ar augsta spiediena, spēcīgas korozijas un ekstremāliem laikapstākļiem. Elektrisko slēdžu tehnoloģiskie uzlabojumi ir vērsti uz pielāgošanos okeānam, sprieguma toleranci un inteliģenci:
Jūras vēja enerģijas augstsprieguma{0}}slēgiekārtu risinājumi
72,5 kV GIS sadales iekārta: pilnībā slēgta metāla konstrukcija, CX-pakāpes pretkorozijas pārklājums, IP66 aizsardzības pakāpe, augsta sāls izsmidzināšanas un mitruma izturība pret vidi. Piemēram, XD Electric zemas-frekvences 72,5 kV GIS sadales iekārta, kas izstrādāta ar parastu kārbas automātisko slēdzi, veiksmīgi pabeidza liela-apjoma ražošanas/bojājumu testu, padarot to par pasaulē pirmo lietojuma gadījumu.
550 kV DC GIS: jūras vēja enerģijas pārvadei lielos attālumos, samazinot telpas prasības par 90% jūras platformām un sauszemes pārveidotāju stacijām. Tā ±550 kV līdzstrāvas GIS ir nodota ekspluatācijā Guangxi Guizhong pārveidotāju stacijā, kas iezīmē tehnoloģisku izrāvienu Ķīnas augstsprieguma līdzstrāvas slēgtās sadales iekārtās.
Viedā apkope un bezpilota darbības režīmi
Trīs{0}}platformu arhitektūra, kas sastāv no aprīkojuma, stacijas vadības un darbības lietojumprogrammu slāņiem, nodrošina dinamisku savienojumu starp vietējo apakšstaciju, attālo uzraudzību un mobilās darbības platformām. Piemēram, uzņēmums XD Electric ir izvietojis modulāras ārzonas apakšstacijas projektā Three Gorges New Energy A, izmantojot viena -stāva izkārtojumu, lai optimizētu telpu un atbalstītu "bezpilota attālinātās uzraudzības" režīmu, lai samazinātu darbības izmaksas.
III. Enerģijas uzglabāšanas sistēmas: galvenais atbalsts jaudas regulēšanai un sistēmas stabilitātei
Enerģijas uzglabāšanas sistēma pielāgo piegādes un pieprasījuma līdzsvaru, izmantojot uzlādi un iztukšošanu. Elektriskajiem slēdžiem ir jāatrod līdzsvars starp efektīvu enerģijas pārveidošanu un drošības aizsardzību:
Jaudas kontrole akumulatora enerģijas uzglabāšanas sistēmās
Divvirzienu jaudas slēdži: atbalsta divvirzienu jaudas plūsmu, kad akumulators ir uzlādēts un izlādējies, ļaujot ātri reaģēt aktīvās/pasīvās jaudas regulēšanas laikā piekļuves punktā. Piemēram, ja sistēmai ir nepieciešams absorbēt lieko jaudu, ķēdes pārtraucējs pielāgo BESS sprieguma fāzes leņķi, lai ievadītu aktīvo jaudu. Kad spriegums svārstās slodzes pusē, ķēdes pārtraucējs stabilizē strāvas kvalitāti, regulējot sprieguma amplitūdu.
Supravadoša magnētiskās enerģijas uzglabāšana: izmantojot bezzudumu enerģijas uzglabāšanas raksturlielumu supravadošo spoli, milisekundes reakcija tiek panākta ar elektroelektroniskās pārveidošanas tehnoloģiju. Ar vairāk nekā 90% konversijas efektivitāti un neatkarīgu enerģijas uzkrāšanas un uzglabāšanas dizainu tas ir piemērots lielas jaudas lietojumiem, piemēram, zemas frekvences svārstību slāpēšanai.
Integrētās fotoelektriskās enerģijas uzglabāšanas sistēmas drošības aizsardzība
Mikrotīklā, kurā ir apvienotas PV, enerģijas uzglabāšanas un uzlādes stacijas, viedajiem automātiskiem slēdžiem ir jānovērš kombinētie riski, kas saistīti ar izejas jaudas svārstībām, akumulatora uzlādi un izlādi, kā arī uzlādes stacijas pārslodzi. Piemēram, reaģējot uz elektrisko transportlīdzekļu lielas jaudas uzlādes prasībām, automātiskie slēdži var reāllaikā uzraudzīt strāvas novirzes un īssavienojuma laikā pārtraukt ķēdi 0,1 sekundē, lai nodrošinātu sistēmas drošību.
Tehniskās tendences un nozares perspektīvas
Augstspriegums un integrācija: Paplašinoties vēja enerģijas un fotoelementu (PV) uzstādītajai jaudai, pieprasījums pēc 72,5 kV un augstsprieguma sadales iekārtām palielinās, un aprīkojums virzās uz kompaktu un modulāru. Piemēram, XD Electric 72,5 kV torņa sadales iekārta samazina telpas noslogojumu, izmantojot vienu-stāvu izkārtojumu.
Inteliģents un digitāls: integrēta IoT tehnoloģija, sadales iekārtas stāvokļa uzraudzībai, kļūdu prognozēšanai un adaptīvai aizsardzībai. Piemēram, viedie automātiskie slēdži augšupielādē darbības datus mākonī, lai optimizētu aizsardzības stratēģijas, izmantojot mākslīgā intelekta algoritmus.
Vides aizsardzība un uzticamības uzlabošana: SF6 gāzes izmantošanu var samazināt, izmantojot vakuuma pārtraukumu, gaisa izolāciju un citas vides tehnoloģijas, savukārt uzlabots pretkorozijas dizains (piemēram, CX-pakāpes pārklājums) un seismiskās struktūras var pagarināt iekārtu kalpošanas laiku līdz vairāk nekā 30 gadiem.
Elektrisko slēdžu pielietojums jaunās enerģijas jomā ir izstrādāts no vienas{0}}funkcijas aizsardzības līdz sistēmas-līmeņa kontrolei, kas veicina PV, vēja enerģijas un enerģijas uzglabāšanas sistēmu izstrādi, lai tās būtu efektīvākas, drošākas un viedākas. Kā "divkāršā oglekļa" mērķu mērķis elektriskie slēdži kļūs par galveno infrastruktūru jaunu energosistēmu izveidē.
