مزایای بزرگترین ترانسفورماتور هوشمند جهان
شبکههای برق همواره باید بین عرضه و تقاضا تعادل برقرار کنند و کوچکترین عدم تعادل میتواند باعث تغییر فرکانس شود که در صورت کنترل نشدن، ممکن است باعث خاموشیهای گسترده گردد. انرژیهای تجدیدپذیر که وابسته به شرایط جوی هستند، میتوانند تولید خود را سریعتر از توان نیروگاههای سنتی تغییر دهند و دورههای ناپایداری ایجاد کنند. این مشکل در سال گذشته در سینکیانگ بحرانی شد، جایی که تولید نامنظم برق بادی باعث نوسانات فرکانس پایین شد و تهدیدی برای شبکه ملی ایجاد کرد.
سیستمهای انتقال فعلی در مدیریت این نوسانات در فواصل طولانی محدودیت دارند، چرا که جریان برق به طور دقیق کنترل نمیشود. شرکت Changzhou Xidian Transformer، زیرمجموعه China XD Group برای رفع این چالش، این ترانسفورماتور هوشمند DC انعطافپذیر را ساخته است. این دستگاه هوشمند جریان متناوب (AC) تولیدی نیروگاهها و شبکههای محلی را به جریان مستقیم (DC) پایدار تبدیل میکند، که امکان انتقال موثر برق در فواصل طولانی و تنظیم سریع جریان برای مدیریت نوسانات فرکانس مانند سال گذشته را فراهم میآورد.
بیشتر بخوانید: اولین راکتور کوچک هستهای چین برق ۵۲۶ هزار خانه را تأمین می کند
طراحی ترانسفورماتور هوشمند شامل توانایی پاسخ به تغییرات سریع ورودی از منابع باد و خورشید، حسگرهای فیبر نوری برای پایش لحظهای دما و مدیریت میدان مغناطیسی جهت کاهش اتلاف انرژی است. تیم توسعه، دستگاه را تحت شرایط سخت از جمله برخورد صاعقه و سوئیچینگ سریع AC/DC آزمایش کرد و نتایج نشان داد که حتی سیستم فراتر از محدوده طراحی پایدار باقی میماند. بر اساس گزارش رسانههای چینی، این نوآوری «میتواند به طور موثر ناپایداری تولید انرژیهای تجدیدپذیر با سهم بالا را در سمت تولید مدیریت کند.»
برای مطالعه بیشتر: باتری جدید چین، انرژی خورشید را به برق ذخیرهشده تبدیل می کند
تبدیل جریان متناوب به مستقیم
بزرگترین ترانسفورماتور هوشمند جهان جزئی از یک سیستم HVDC (جریان مستقیم ولتاژ بالای انعطافپذیر) است، که برای تبدیل جریان متناوب (AC) تولیدی نیروگاهها به جریان مستقیم (DC) به منظور انتقال طولانیمدت طراحی شده است و سپس در سمت دریافت دوباره به AC بازمیگردد. با رشد وابستگی کشورهای جهان به انرژیهای تجدیدپذیر، سیستمهای HVDC اهمیت ویژهای یافتهاند، چرا که اتلاف انرژی در مسیرهای طولانی کاهش یافته است و امکان کنترل دقیق جریان برق فراهم میشود. ترانسفورماتور هوشمند در پروژه انتقال برق غرب به شرق چین نصب خواهد شد، پروژهای که برق استانهای غربی غنی از منابع تجدیدپذیر را به مناطق شرقی با تقاضای بالا منتقل میکند.
این مسیر ۲۳۷۰ کیلومتری از گانسو تا ژجیانگ بیش از ۳۶ میلیارد کیلوواتساعت برق سالانه تحویل میدهد و به عنوان نخستین سیستم HVDC انعطافپذیر با ولتاژ بسیار بالا شناخته میشود، که طولانی بودن مسیر، ظرفیت بالا و کنترل بلادرنگ را با هم ترکیب میکند. این ترانسفورماتور رکوردشکن نمایانگر آینده مهندسی شبکه برق است و محققان در حال بررسی شبکههای DC چندترمیناله هستند که میتوانند جریان برق را میان چندین منطقه به صورت پویا هدایت کنند و قابلیت اعتماد و پیشبینیپذیری انرژیهای تجدیدپذیر در مقیاس وسیع را افزایش دهند.
