ولما كانت مصادر الطاقة المتجددة، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، تحتل مركز الصدارة في التحول العالمي في مجال الطاقة، فإن إدماجها في شبكات الطاقة يطرح تحديات جديدة.ومن بين هذه، يبرز ضمان التشغيل المستقر أثناء اضطرابات جهد الشبكة.تعتبر تقنيات ركوب الخيل عالي الفولتية (HVRT) و ركوب الخيل منخفض الفولتية (LVRT) محورية في تمكين أنظمة الطاقة المتجددة للحفاظ على استقرار الشبكة خلال مثل هذه الأحداث.وتتعمق هذه المقالة في تعريفاتها وأهميتها وتنفيذها.

ما هو الـ HVRT والـ LVRT؟

التعليق منخفض الفولتية (LVRT)

LVRT هو قدرة أنظمة الطاقة المتجددة على البقاء متصلة بالشبكة والاستمرار في العمل عندما ينخفض جهد الشبكة مؤقتا عن نسبة مئوية محددة من قيمتها الاسمية.على سبيل المثال، وفقاً لمحطات جي بي/تي 19964-2024، يجب أن تظل محطات الطاقة الكهروضوئية تعمل عندما ينخفض جهد الشبكة إلى 15% إلى 90% من القيمة الاسمية في إطار زمني محدد.

التعليق عالي الفولتية (HVRT)

يشير HVRT إلى قدرة الأنظمة على البقاء على الإنترنت خلال زيادات الجهد المؤقتة فوق القيمة الاسمية.بموجب GB/T 19964-2024، يجب على المحطات الكهروضوئية أن تعمل بشكل ثابت عندما ترتفع مستويات الجهد إلى 110%-135% من القيمة الاسمية لفترات محددة.

كيف يدعم ناقل الحركة العالي VRT و LVRT شبكات الطاقة؟

1. تعزيز استقرار الشبكة

وتوفر مصادر الطاقة التقليدية، مثل محطات الطاقة الحرارية والطاقة الكهرمائية، القصور الذاتي الدوراني الذي يساعد على استقرار الشبكات أثناء الاضطرابات.وتفتقر نظم الطاقة المتجددة، التي تعتمد على الموارد المعكوسة، إلى هذا القصور الذاتي.وتعوض وظائف النقل العالي الجهد والطويل الجهد هذا العجز بما يلي:

• ضمان أنظمة الطاقة المتجددة تبقى على الإنترنت خلال اضطرابات الجهد الكهربائي.
• الحد من مخاطر الأعطال المتتالية الناجمة عن فصل نظم التوليد الموزعة في آن واحد.
• دعم استعادة الجهد عن طريق توفير الطاقة التفاعلية أثناء الاضطرابات.

ففي الشبكات المتكاملة مع الرياح، على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي انقطاع كتلة التوربينات أثناء انخفاضات الجهد إلى عدم استقرار شديد في التردد والجهد.ويعمل كل من HVRT و LVRT على التخفيف من هذه المخاطر من خلال الحفاظ على استمرارية التشغيل.

2. تعزيز الاعتماد على الطاقة المتجددة واستخدامها

غالبا ما يؤثر التغير في الظروف الجوية على أنظمة الطاقة المتجددة.وبدون قدرات التنقل، يمكن أن تؤدي التقلبات الطفيفة في الجهد الكهربائي إلى حالات انقطاع متكررة، مما يقلل من فعالية استخدامها.من خلال التكيف مع تغيرات جهد الشبكة، مستشعر الجهد العالي (HVRT) ومعدل الجهد العالي (LVRT):

• تقليل حالات قطع الاتصالات غير الضرورية.
• تعظيم الاستفادة من موارد الطاقة المتجددة.
• الامتثال لمتطلبات الشبكة الحديثة لتكامل الطاقة الموثوق به.

وعلاوة على ذلك، فإن الحد من حالات قطع التيار يخفف من الحاجة إلى إجراءات طوارئ الشبكة، مثل قطع الأحمال، وضمان إمداد المستخدمين النهائيين بالطاقة دون انقطاع.

ما هي الأسس التكنولوجية لهذا التحويل؟

1. التصميم والتحكم المتقدم للعكس

تلعب المحولات، وهي جوهر أنظمة الطاقة المتجددة، دورًا حاسمًا في تنفيذ وظائف (HVRT) و (LVRT).وتشمل الاستراتيجيات الرئيسية ما يلي:

• خوارزميات التحكم المحسنة: تمكن هذه المحولات من توفير دعم الطاقة التفاعلية أثناء انخفاضات الجهد (LVRT) أو الزيادات المفاجئة (HVRT).
• تحمّل محسن للجهد: العواكس مصممة لتحمل عتبات الجهد الأعلى تمنع قطع التيار قبل الأوان.
• تعويض القدرة التفاعلية الديناميكية: تتيح أجهزة مثل مولدات المتغير الثابت (SVG) الاستجابة السريعة لتغيرات الجهد.

2. تكامل أنظمة تخزين الطاقة

وتعمل نظم تخزين الطاقة، مثل بطاريات الليثيوم -أيون والمكثفات الفائقة، على تحسين الأداء من خلال التزويد بالطاقة أو امتصاصها أثناء الاضطرابات.وهذا يحقق استقرار الشبكة مع ضمان السلامة التشغيلية لأنظمة الطاقة المتجددة.

3. الابتكارات في الأجهزة والدائرة

وتضمن التصاميم القوية للأجهزة، بما في ذلك دوائر الحماية من الجهد الزائد وتحسين العزل، المرونة.وقد أثبتت طوبولوجيات الدوائر مثل المحولات المعززة وتصاميم مشبك النقطة المحايدة (NPC) فعاليتها في تحقيق أداء موثوق به في ظل ظروف متنوعة.

ما هي التحديات التي ينطوي عليها تنفيذ مادتي VRT و LVRT؟

1. متطلبات الأداء العالي على المحولات

يجب أن تتكيف العواكس بسرعة مع شذوذ الجهد، مما يتطلب مواد متقدمة، وتصميمات مبتكرة، واستراتيجيات تحكم متطورة، مما يزيد من التعقيد التقني.

2. اعتبارات التكلفة

ويشمل دمج قدرات تقنية الجهد العالي (HVRT) والجهد العالي (LVRT) استثمارات إضافية في أحدث الأجهزة وأنظمة التحكم وحلول تخزين الطاقة، مما يؤثر على التكلفة الإجمالية للمنشآت المتجددة.

3. متطلبات محددة

وتختلف خصائص الشبكة اختلافا كبيرا من منطقة إلى أخرى، مما يتطلب إيجاد حلول خاصة بتقنية RT عالية الجهد و LVRT تتوافق مع المعايير والظروف التشغيلية المحلية.

الاستنتاج والتوقعات المستقبلية

وبصفتها شركة تصنيع محترفة لمحولات التحويل الهجينة، تلتزم ميغاريفو بالتصميم الآمن لمنتجاتها.المحولات، معتمدة لقدرات الجهد العالي والمنخفض، تعالج بشكل فعال تقلبات جهد الشبكة.وبالتطلع إلى المستقبل، ومع الابتكارات التكنولوجية والتغلب على التحديات، ستسهم صناعة الطاقة المتجددة إسهاما كبيرا في بناء بنية تحتية عالمية للطاقة أكثر قوة واستدامة.

إخلاء المسؤولية

تعتمد هذه المقالة على معلومات من مصادر متاحة وموثوقة.في حين بذلت كل الجهود لضمان دقة واكتمال وموثوقية المحتوى، لم يتم تقديم أي ضمانات.وينصح القراء بالتحقق من المعلومات بشكل مستقل وتحمل مسؤولية تطبيقها.ولن يكون المؤلف ولا الناشر مسؤولين عن أي خسائر مباشرة أو غير مباشرة ناتجة عن استخدام هذا المحتوى.