Uue energia valdkonnas kui elektrisüsteemi südamiku juhtimis- ja kaitseseadmetena mängib toitelüliti üliolulist rolli fotogalvaanilise, tuuleenergia ja energiasalvestuse valdkonnas. Nende rakendusstsenaariumid ja tehnilised omadused on tihedalt seotud süsteemi ohutuse, tõhususe ja töökindlusega. Neid kolme peamist valdkonda analüüsiti järgmiselt:
I. Fotogalvaanilised süsteemid: põhilised kaitsemeetmed turvaliseks juurdepääsuks ja rikete isoleerimiseks
PV-süsteemid muudavad päikeseenergia PV-moodulite kaudu alalisvooluks ning alalisvool muundab inverterite kaudu alalisvoolu vahelduvvooluks ja integreeritakse võrku. Selles protsessis on elektrilülitil kaks põhifunktsiooni:
Turvaisolatsioon ja juurdepääsu kontroll
Alalisvoolu kaitselüliti: kasutatakse alalisvoolu kaare lõikamiseks inverteri ja PV-koostu vahel, et vältida hoolduse ajal elektrilöögi saamist. Näiteks Projoy Electricu alalisvoolu lahtiühendamislülitid on kavandatud füüsilise distantsiga, et tagada operaatorite ohutus ja neist on saanud määratud tarnija 80% peamiste inverteritootjate jaoks kogu maailmas.
Võrk-Ühendusjaotuskapid: need integreeritud voolukatkestid, kaitselülitid ja piksekaitsemoodulid pakuvad ülekoormus-,{1}}lühise- ja tagasivoolukaitset ühendusjaoturina PV-jaamade ja võrgu vahel. Nende õhukindel disain talub karmi keskkonda, toetab mitut PV-mooduli ühendust ja vastab elamute katusepaigaldiste ja kaubanduslike/tööstuslike hajutatud projektide laienemisvajadustele.
Kiire tõrkereageerimine ja süsteemikaitse
Intelligentsed kaitselülitid: voolu- ja pingeanomaaliate reaalajas-jälgimine vastuseks PV-süsteemide väljundvõimsuse kõikumisele, vooluahelate automaatne katkestamine ülevoolu,-lühise või lekke korral, et vältida seadme kahjustamist. Näiteks kui PV stringi haruahela-lühis tekib, suudavad nutikad kaitselülitid rikkepunkti kiiresti eraldada ja süsteemi kokkuvarisemist vältida.
ii. Tuuleenergiasüsteemid: usaldusväärne töö ja intelligentne hooldus kõrgepingekeskkonnas
Tuuleenergiasüsteemid seisavad silmitsi kõrge rõhu, tugeva korrosiooni ja äärmuslike ilmastikutingimustega. Elektriliste lülitite tehnoloogilised uuendused keskenduvad ookeani kohanemisvõimele, pingetaluvusele ja intelligentsusele:
Avamere tuuleenergia kõrge{0}}pingega lülitusseadmete lahendused
72,5 kV GIS-jaotusseade: täielikult suletud metallkonstruktsioon, CX-klassi korrosioonivastane-kate, IP66 kaitseklass, kõrge soolapihustus- ja niiskuskindlus. Näiteks XD Electricu madala sagedusega 72,5 kV 72,5 kV GIS-jaotusseade, mis on konstrueeritud tavalise kastikaitselülitiga, läbis edukalt suure-mahu tootmise/kahjustuste testi, muutes selle maailma esimeseks rakendusjuhtumiks.
550 kV DC GIS: avamere tuuleenergia ülekande pikamaaülekandeks, vähendades avamereplatvormide ja maismaa muundurijaamade ruumivajadust 90% võrra. Selle ±550 kV alalisvoolu GIS on kasutusele võetud Guangxi Guizhongi muundurjaamas, mis tähistab tehnoloogilist läbimurret Hiina kõrge-pingega alalisvoolu jaotusseadmetes.
Nutikas hooldus ja mehitamata töörežiimid
Kolm-platvormi arhitektuur, mis koosneb seadmetest, jaama juhtimisest ja töörakenduste kihtidest, võimaldab dünaamilist ühendust kohaliku alajaama, kaugseire ja mobiilsete tööplatvormide vahel. Näiteks XD Electric on projekti Three Gorges New Energy A jaoks kasutusele võtnud modulaarsed avamerealajaamad, kasutades ruumi optimeerimiseks ühekorruselist paigutust ja toetades tegevuskulude vähendamiseks mehitamata kaugseire režiimi.
III. Energiasalvestussüsteemid: peamine tugi võimsuse reguleerimiseks ja süsteemi stabiilsuseks
Energiasalvestussüsteem reguleerib pakkumise ja nõudluse tasakaalu laadimise ja tühjendamise kaudu. Elektrilülitid peavad leidma tasakaalu tõhusa energia muundamise ja ohutuskaitse vahel:
Võimsuse juhtimine akuenergia salvestussüsteemides
Kahesuunalised kaitselülitid: toetavad kahesuunalist vooluvoogu aku laadimisel ja tühjenemisel, võimaldades kiiret reageerimist aktiivse/passiivse võimsuse reguleerimisel pääsupunktis. Näiteks kui süsteem peab neelama liigset võimsust, reguleerib kaitselüliti BESS-i pinge faasinurka aktiivvõimsuse süstimiseks. Kui pinge kõigub koormuse küljel, stabiliseerib kaitselüliti pinge amplituudi reguleerimise teel toite kvaliteeti.
Ülijuhtiv magnetenergia salvestamine: kasutades kadudeta energiasalvestusomadusi ülijuhtivat mähist, saavutatakse millisekundiline reaktsioon elektroelektroonilise muundamise tehnoloogiaga. Üle 90% muundamise efektiivsuse ja sõltumatu energiasalvestuse ja -salvestuse disainiga sobib see suure võimsusega rakendusteks, näiteks madala sagedusega võnkumiste summutamiseks.
Integreeritud fotogalvaanilise energiasalvestussüsteemi ohutuskaitse
PV-, energiasalvestus- ja laadimisjaamu ühendavas mikrovõrgus peavad intelligentsed kaitselülitid tegelema väljundvõimsuse kõikumiste, aku laadimise ja tühjenemise ning laadimisjaama ülekoormuse kombineeritud riskidega. Näiteks reageerides elektrisõidukite suure võimsusega laadimisvajadusele, saavad kaitselülitid jälgida vooluhäireid reaalajas ja katkestada vooluahela 0,1 sekundiga lühise ajal, et tagada süsteemi ohutus.
Tehnilised suundumused ja tööstuse väljavaated
Kõrgepinge ja integratsioon: Tuuleenergia ja fotogalvaanilise (PV) installeeritud võimsuse laienemisega kasvab nõudlus 72,5 kV ja kõrgepinge jaotusseadmete järele ning seadmed liiguvad kompaktse ja modulaarse poole. Näiteks XD Electricu 72,5 kV tornjaotusseade vähendab ruumi hõivatust ühe-korruselise paigutusega.
Intelligentne ja digitaalne: integreeritud asjade Interneti-tehnoloogia, lülitusseadmed seisundi jälgimiseks, rikete ennustamiseks ja adaptiivseks kaitseks. Näiteks intelligentsed kaitselülitid laadivad tööandmed pilve üles, et optimeerida kaitsestrateegiaid tehisintellekti algoritmide kaudu.
Keskkonnakaitse ja töökindluse suurendamine: SF6 gaasi kasutamist saab vähendada vaakumkatkestuse, õhuisolatsiooni ja muude keskkonnatehnoloogiate kasutamisega, samas kui täiustatud korrosioonivastane disain (nt CX{3}}klassi kate) ja seismilised struktuurid võivad pikendada seadmete eluiga rohkem kui 30 aastani.
Elektrilülitite rakendamine uue energia valdkonnas on arendatud alates ühe-funktsiooni kaitsest kuni süsteemi-taseme juhtimiseni, mis muudab PV-, tuuleenergia- ja energiasalvestussüsteemide arendamise tõhusamaks, turvalisemaks ja intelligentsemaks. "Kahekordse süsinikusisalduse" eesmärkide eesmärgina saavad elektrilülitid uute elektrisüsteemide ehitamise võtmeinfrastruktuuriks.
