À l'ère actuelle du développement rapide de la technologie énergétique, les onduleurs connectés au réseau, en tant qu'équipement clé pour la connexion du réseau électrique, intégrent constamment les technologies émergentes pour obtenir deux percées en performance et en fonctionnalité. De l'application profonde des algorithmes d'intelligence artificielle à la pratique innovante des nouveaux matériaux semi-conducteurs, l'intégration de ces technologies a apporté de nouvelles opportunités de développement pour les onduleurs connectés au réseau et a également promu le champ de connexion du réseau énergétique à un niveau supérieur.
L'algorithme d'intelligence artificielle entraîne une mise à niveau de contrôle intelligent
L'introduction d'algorithmes d'intelligence artificielle (IA) a apporté des changements révolutionnaires au contrôle intelligent des onduleurs connectés au réseau. Les stratégies traditionnelles de contrôle de l'onduleur connecté sur le réseau sont principalement basées sur des règles de logique fixe et des paramètres prédéfinis, qui sont difficiles à s'adapter aux environnements de réseau électrique complexes et modifiés. À l'aide d'algorithmes d'IA, les onduleurs connectés au réseau peuvent analyser des quantités massives de données en temps réel, y compris les fluctuations de tension de grille et de fréquence, les modifications de sortie des sources d'alimentation distribuées et les courbes de charge d'électricité côté utilisateur et d'autres informations.
Prenant l'exemple des algorithmes d'apprentissage de renforcement, ils peuvent apprendre de manière autonome la stratégie de contrôle optimale en interagissant constamment avec l'environnement de la réseau électrique. Dans une centrale photovoltaïque distribuée, un onduleur connecté sur le réseau basé sur l'apprentissage du renforcement est utilisé, qui peut ajuster dynamiquement la stratégie de suivi du point de puissance maximal (MPPT) des modules photovoltaïques en fonction des fluctuations météorologiques et de l'intensité légère, améliorant ainsi l'efficacité de la production d'électricité de la centrale photovoltaïque par 8% -10%. De plus, les algorithmes d'IA peuvent également obtenir un diagnostic de défaut et un maintien prédictif des onduleurs connectés au réseau. Grâce à l'apprentissage continu et à l'analyse des données de fonctionnement des équipements, les risques de défaut potentiels sont identifiés à l'avance et des avertissements sont émis. Par rapport aux méthodes traditionnelles de diagnostic des défauts, la précision de la prédiction des défauts a été améliorée de plus de 60%, ce qui réduit efficacement les temps d'arrêt de l'équipement et les coûts de maintenance.
Le saut de performance des dispositifs de carbure de silicium et de nitrure de gallium
L'application de nouveaux matériaux semi-conducteurs tels que le carbure de silicium (SIC) et le nitrure de gallium (GAN) a considérablement amélioré les performances des onduleurs connectés à la grille. Par rapport aux dispositifs traditionnels à base de silicium, les dispositifs SIC et GAN ont une résistance au champ électrique de dégradation plus élevée, une conductivité thermique plus élevée et une résistance plus faible. Les onduleurs connectés au réseau utilisant des dispositifs SIC peuvent réduire les pertes de commutation de 30% -50%, et la fréquence de fonctionnement peut être augmentée à des dizaines de KHz ou même plus, ce qui réduit considérablement la taille et le poids de l'onduleur et améliore la densité de puissance.
Dans un certain projet éolien offshore, un onduleur connecté au réseau utilisant des dispositifs SIC a obtenu la même puissance de sortie, avec un volume seulement 60% des onduleurs traditionnels et une réduction de poids de 40%, ce qui facilite l'installation et le maintien du large. Dans le même temps, en raison des excellentes performances des appareils SIC et GAN, l'efficacité de conversion de puissance des onduleurs connectés au réseau a été considérablement amélioré, certains produits ayant une efficacité supérieure à 99%, réduisant efficacement les coûts de production d'électricité et améliorant la compétitivité de la production d'énergie renouvelable sur le marché. De plus, ces nouveaux appareils peuvent également fonctionner de manière stable dans des environnements difficiles tels que la température élevée et la haute tension, en élargissant les scénarios d'application des onduleurs connectés à la grille.
La technologie IoT permet l'interconnexion de l'appareil et la gestion à distance
L'intégration de la technologie de l'Internet des objets (IoT) permet aux onduleurs connectés de grille d'avoir la capacité de l'interconnexion de l'appareil et de la gestion à distance. En déployant des capteurs et des modules de communication sur les onduleurs connectés au réseau, l'état de fonctionnement de l'appareil, les données en temps réel et d'autres informations peuvent être téléchargés sur la plate-forme cloud. Le personnel des opérations peut surveiller à distance les paramètres de travail des onduleurs, tels que la tension de sortie, le courant, la puissance, la température, etc., à tout moment et n'importe où via des applications mobiles ou des bornes informatiques, en réalisant une gestion en temps réel de l'équipement.
Dans les projets énergétiques distribués, un grand nombre d'onduleurs connectés au réseau décentralisés sont connectés dans son ensemble grâce à la technologie Internet des objets, et les opérateurs d'énergie peuvent utiliser la plate-forme de gestion pour effectuer une répartition centralisée et un contrôle optimal de tous les onduleurs. Par exemple, lorsque le côté de la grille a besoin d'un rasage de pointe, la plate-forme peut rapidement analyser l'état de chaque onduleur, allouer des tâches de réglage raisonnablement et permettre aux systèmes énergétiques distribués de mieux participer aux services auxiliaires du réseau. Dans le même temps, la technologie IoT prend également en charge l'interaction entre les utilisateurs et les onduleurs connectés au réseau. Les utilisateurs peuvent contrôler les stratégies de charge et de décharge des onduleurs par le biais des opérations de téléphonie mobile en fonction des informations sur les prix de l'électricité en temps réel, optimiser les coûts énergétiques et améliorer l'économie et la flexibilité de la consommation d'énergie.