راهکارهای تنظیم کننده ولتاژ مرحله ای برای جنوب شرق آسیا: تقویت شبکه ها و بهبود ثبات ولتاژ

Ⅰ. بخش تولید برق جنوب شرق آسیا: تحلیل وضعیت و تقاضا​

1. ​ضعف شبکه و چالش‌های دسترسی به انرژی​
• بیش از ۳۵ میلیون نفر در جنوب شرق آسیا هنوز دسترسی به برق ندارند. مناطق دورافتاده بر روی موتورهای دیزل (مانند دهکده پادوا در اندونزی) متکی هستند که باعث تامین ناپایدار و هزینه‌های بالا می‌شود.
• اقلیم استوایی منجر به تلفات خط بالا می‌شود. یکپارچه‌سازی سیستم‌های فتوولتائیک (PV) و خودروهای برقی (EV) مشکلات عدم تعادل ولتاژ سه‌فاز را در شبکه‌های توزیع تشدید می‌کند.
2. ​تقاضا برای یکپارچه‌سازی انرژی‌های تجدیدپذیر​
• رشد سریع PV توزیع شده (مانند گسترش ۱۲۰ گیگاوات PV توزیع شده در چین در سال ۲۰۲۴)، اما اتصال به شبکه باعث نوسانات ولتاژ می‌شود.
• افزایش پروژه‌های ذخیره‌سازی انرژی غیرشبکه‌ای صنعتی (مانند پروژه ۱۰ مگاوات ساعت جینکو)، نیازمند تکنولوژی ثبات‌بخشی ولتاژ برای اطمینان از ایمنی تجهیزات است.
3. ​معیقات زیرساختی​
• نسبت بالای تجهیزات تولید برق قدیمی (بیش از ۵۰٪ در آمریکا/اروپا بیش از ۲۰ سال قدمت دارد)، ایجاد نیاز فوری به راه‌حل‌های جایگزینی کارآمد.

​II. طراحی راه‌حل فنی تنظیم‌کننده ولتاژ (SVR)​

​​(A) معماری اصلی: سیستم تنظیم‌کننده ولتاژ هوشمند و سازگار​
ترکیب تنظیم ولتاژ مرحله‌ای سنتی با تکنولوژی کنترل دیجیتال برای دستیابی به ثبات ولتاژ در چندین سناریو.

1. ​پیکربندی سخت‌افزاری​
• ​واحد کنترل اصلی:​​ استفاده از میکروکنترلرهای DSP دو‌هسته‌ای (مانند سری TI Delfino)، حمایت از نمونه‌برداری ولتاژ و تجزیه هارمونیک در زمان واقعی.
• ​ماژول قدرت:​​ یکپارچه‌سازی بانک‌های میان‌برق IGBT/MOSFET، حمایت از محدوده تنظیم ولتاژ ±۱۰٪ با انتخاب ۱۶ تاپ (افزایش ۰.۷۵V در هر مرحله).
• ​سیستم خنک‌سازی:​​ خنک‌سازی مایع با کنترل دما (مانند راه‌حل جینکو)، اختلاف دمای سلول‌های باتری ≤ ±۲.۵°سانتیگراد.
2. ​الگوریتم‌های نرم‌افزاری​
• ​کنترل بهینه LDC (تعويض خط):​​ تشخیص عدم تعادل سه‌فاز از طریق داده‌های تغییر لود تاپ چنجر (IT)، تنظیم دینامیکی اهداف تنظیم ولتاژ.
• ​استراتژی پیش‌بینی AI:​​ پیش‌بینی خروجی PV و اوج‌ها و دره‌های شارژ EV بر اساس داده‌های بار و هواشناسی تاریخی، کاهش فرکانس عملیات تاپ چنجر ۳۰٪.

​​(B) سفارشی‌سازی برای جنوب شرق آسیا​

1. ​تأسیسات قابلیت محیطی​
• رتبه محافظت IP65، تحمل دمای بالا (≤۵۰°سانتیگراد)، رطوبت بالا (≤۹۵٪ RH) و فرسایش مواد معدنی در مناطق ساحلی.
• طراحی محافظت از برق: مجتمع‌سازی MOV ضدعصابی، تحمل ۱۰kA جریان برق.
2. ​حمایت دو حالت (غیرشبکه / شبکه‌ای)​​
• ​حالت غیرشبکه:​​ قابلیت راه‌اندازی سیاه (مانند Jinko PCS)، حمایت از تأمین انرژی هیبریدی دیزل-PV-ذخیره‌سازی.
• ​حالت شبکه‌ای:​​ کاهش هارمونیک (THDi ≤۳٪)، کاهش تداخل از معکوس‌کننده‌های PV و شارژرهای EV.
3. ​بهینه‌سازی هزینه​
• ​طراحی ماژولی:​​ کابین واحد حمایت از سطوح ولتاژ ۰.۴kV~22kV، کاهش هزینه‌های گسترش ۴۰٪.
• ​زنجیره تأمین محلی:​​ همکاری با سازندگان چینی (مانند BTR) برای تأسیس تسهیلات در اندونزی/تایلند، کاهش هزینه‌های تجهیزات ۲۵٪.

​III. مسیر اجرایی و مزایا​

​​(A) برنامه گسترش مرحله‌ای​

​​(B) مزایای اقتصادی و اجتماعی​

• ​کاهش هزینه و کارایی:​​ پس از جایگزینی موتورهای دیزل، هزینه سوخت ۹۰٪ کاهش می‌یابد، با دوره بازگشت سرمایه ≤۵ سال ($USD).
• ​مساهمه در کاهش کربن:​​ کاهش کربن سالانه یک پروژه بیش از ۱۰۰۰ تن (بر اساس ۱۰MWh PV + ذخیره‌سازی).
• ​توانایی محلی:​​ آموزش تیم‌های O&M جامعه، ایجاد شغل‌ها (مانند پایگاه BTR در اندونزی).

​IV. مطالعه موردی نماینده: پروژه روستایی غیرشبکه در اندونزی​

• ​زمینه:​​ دهکده پادوا، جنوب پاپوآ، اندونزی، قبل از این به موتور دیزل (بدون شبکه اصلی در ۵۰km) متکی بود.
• ​راه‌حل:​​
• PV (۵۰kW) + ذخیره‌سازی (۲۵۰kWh) + سیستم تنظیم‌کننده ولتاژ SVR.
• SVR به طور خودکار نوسانات ولتاژ برای بارها (مدرسه، کلینیک، مسکن) متعادل می‌کند.
• ​نتیجه:​​ نرخ همخوانی ولتاژ از ۷۲٪ به ۹۸٪ افزایش یافت، هزینه برق خانگی متوسط ۴۰٪ کاهش یافت.

​V. تضمین پایداری​

1. ​تکامل تکنولوژی:​​ رزرو رابط‌های ۵G/IoT برای تشخیص از راه دور و به‌روزرسانی نرم‌افزار.
2. ​هماهنگی سیاست:​​ پیوند با صندوق همکاری گذر عادلانه انرژی ASEAN (JETP) برای کاهش هزینه‌های مالی.