مشروع الشبكة الحكومية هوبي UPS: حالة من الدرجة الصناعية لموثوقية الشبكة الذكية

Ⅰ. نظرة عامة على المشروع

1. خلفية المؤسسة
   • شركة ستيت غريد هوبي للطاقة الكهربائية المحدودة. (Hubei State Grid)، وهي شركة فرعية مملوكة بالكامل لشركة State Grid الصينية، تدير بناء شبكة الكهرباء في هوبي وتشغيلها.
   • وهي تخدم 58 مليون مستخدم عبر 31 شركة فرعية و83 شركة إمداد بالطاقة على مستوى المقاطعات، بإمدادات طاقة سنوية تزيد عن 200 مليار كيلوواط ساعة، وتعمل كمركز للطاقة في وسط الصين.
2. احتياجات ترقية نظام الطاقة
   • استمرارية الأعمال:: تشغيل محطات التشغيل الآلي لإرسال الطاقة على مدار الساعة 7 × 24 أمر بالغ الأهمية لتجنب أعطال التحكم على مستوى المقاطعة.
   • توافق المعدات: استيعاب الأحمال المتنوعة (مثل معدات MOCVD، وأجهزة الرنين المغناطيسي النووي المغناطيسي).
   • التحديات البيئية: يؤدي ارتفاع درجة الحرارة/الرطوبة في سهل جيانغان إلى ارتفاع درجة الحرارة في السهل التقليدي يو بي إس الأنظمة.

Ⅱ. التحديات الأساسية

1. جودة الطاقة والموثوقية
   • التداخل التوافقي: يصل THDi إلى 6.8% من الأحمال غير الخطية، مما يؤثر على دقة حماية المرحل.
   • الحمل الزائد اللحظي: تتجاوز تيارات بدء تشغيل مسجل الأعطال 5,000 أمبير، مما يؤدي إلى إيقاف تشغيل وحدات الإمداد غير المنقطع التقليدية.
2. نقاط ألم التشغيل والصيانة والتشغيل والصيانة
   • النشر اللامركزي:: 237 موقعًا مزودًا بأنظمة مستقلة لإمدادات الطاقة غير المنقطعة تتسبب في أوقات استجابة تزيد عن 4 ساعات.
   • تقادم البطارية: تتكبد بطاريات الرصاص الحمضية (3000 دورة) تكاليف استبدال سنوية تبلغ 8 ملايين ين.
3. اختناقات كفاءة الطاقة
   • كفاءة منخفضة: تعمل وحدات الإمداد بالطاقة غير المنقطعة التقليدية بطاقة 851 تيرابايت 3 تيرابايت، وتكلف 120 مليون ين سنوياً من الكهرباء.
   • هدف الحد من الكربون: تعرف على خفض انبعاثات الكربون في هوبي 20% في إطار الخطة الخمسية الرابعة عشرة.

Ⅲ. الحل نظام BKPOWER UPS من الفئة الصناعية

1. الهندسة المعمارية التقنية
   • تقنية التحويل المزدوج عبر الإنترنت:
     • مدخلات PF > 0.99، THDi < 3%، مخرجات THD < 1%.
   • التحكم المتوازي الذكي:
     • 4×100 كيلو فولت أمبير يو بي إس 4×100 كيلو فولت أمبير بالتوازي (إجمالي 400 كيلو فولت أمبير)، مع إمكانية التكرار N+1، وموازنة الحمل ±1%.
2. استراتيجية التنفيذ
   • حوكمة جودة الطاقة: تعمل وحدات DSP على تقليل THDDi إلى <2%.
   • التوسعة المعيارية: احتياطي سعة 30% للتحديثات المستقبلية.
   • التشغيل والصيانة الذكية: مراقبة السخانات المملوكة للدولة عن بُعد عبر منصة إدارة الطاقة الخاصة بشبكة هوبي الحكومية.

Ⅳ. إنجازات المشروع

1. تحسينات الموثوقية
   • التوفر 99%: <أقل من 5 دقائق من وقت التعطل غير المخطط له سنوياً.
   • استجابة أسرع للأعطال: يقلل التشخيص الذاتي من زمن الانتقال إلى ≤30 دقيقة (تحسين 70%).
2. مكاسب كفاءة الطاقة
   • التخفيف التوافقي: يوفر تخفيض THDi 24 مليون ين/سنة من الكهرباء.
   • طول عمر البطارية: تخفض بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم (10,000 دورة) تكاليف الصيانة بمقدار 75%.