Apsauga nuo atvirkštinio energijos srauto gyvenamųjų namų saulės energijos sistemose: kodėl tai svarbu ir kaip tai valdyti

Įvadas: kodėl atvirkštinis energijos srautas tapo tikra problema

Kadangi gyvenamųjų namų saulės fotovoltinės sistemos tampa vis labiau paplitusios, daugelis namų savininkų mano, kad perteklinės elektros energijos tiekimas atgal į tinklą visada yra priimtinas. Iš tikrųjųatvirkštinis energijos srautas– kai elektra iš namo saulės energijos sistemos grįžta į viešąjį tinklą – kelia vis didesnį susirūpinimą komunalinių paslaugų įmonėms visame pasaulyje.

Daugelyje regionų, ypač ten, kur žemos įtampos skirstymo tinklai iš pradžių nebuvo suprojektuoti dvikrypčiam energijos srautui, nekontroliuojamas tiekimas į tinklą gali sukelti įtampos nestabilumą, apsaugos sutrikimus ir saugos riziką. Dėl to komunalinių paslaugų įmonės diegianulinio eksporto arba anti-atvirkštinio energijos srauto reikalavimaigyvenamųjų ir mažų komercinių pastatų PV įrenginiams.

Dėl to namų savininkai, montuotojai ir sistemų projektuotojai uždavė svarbų klausimą:
Kaip galima tiksliai aptikti ir valdyti atvirkštinį energijos srautą realiuoju laiku, neaukojant savarankiško saulės energijos vartojimo?

Kas yra atvirkštinis energijos srautas gyvenamųjų namų PV sistemoje?

Atvirkštinis energijos srautas įvyksta, kai momentinė saulės energijos gamyba viršija vietinį namų ūkių suvartojimą, todėl elektros energijos perteklius grįžta į elektros tinklą.

Tipinės situacijos apima:

• Saulės pikai vidurdienį ir maža namų ūkių apkrova

• Namai su dideliais PV masyvais

• Sistemos be energijos kaupimo ar eksporto kontrolės

Tinklo požiūriu, šis dvikryptis srautas gali sutrikdyti įtampos reguliavimą ir transformatoriaus apkrovą. Namo savininko požiūriu, atvirkštinis energijos srautas gali sukelti:

• Tinklo atitikties problemos

• Priverstinis keitiklio išjungimas

• Sumažintas sistemos patvirtinimas arba baudos reguliuojamose rinkose

Kodėl komunalinėms įmonėms reikalinga anti-atvirkštinio energijos srauto kontrolė

Komunalinės įmonės taiko anti-atvirkštinio energijos srauto politiką dėl kelių techninių priežasčių:

• Įtampos reguliavimasPerteklinė generacija gali pakelti tinklo įtampą virš saugių ribų.

• Apsaugos koordinavimasSenesni apsaugos įtaisai daro prielaidą, kad srautas yra vienakryptis.

• Tinklo stabilumasDidelė nekontroliuojamų FV skverbtis gali destabilizuoti žemos įtampos tiekimo linijas.

Todėl daugelis tinklų operatorių dabar reikalauja, kad gyvenamųjų namų PV sistemos veiktų esant:

• Nulinio eksporto režimas

• Dinaminis galios ribojimas

• Sąlyginės eksporto ribos

Visi šie metodai remiasi vienu pagrindiniu elementu:tikslus, realaus laiko energijos srauto matavimas tinklo prijungimo taške.

Kaip praktiškai aptinkamas atvirkštinis energijos srautas

Atvirkštinis energijos srautas nustatomas ne tik keitiklio viduje. Jį reikia išmatuotitoje vietoje, kur pastatas prijungiamas prie tinklo.

Paprastai tai pasiekiama įdiegusišmanusis energijos skaitiklis su spaustukaispagrindinėje įeinančioje elektros energijos linijoje. Skaitiklis nuolat stebi:

• Aktyviosios galios kryptis (importas ir eksportas)

• Momentiniai apkrovos pokyčiai

• Tinklo sąveika

Aptikus eksportą, skaitiklis siunčia realaus laiko grįžtamąjį ryšį keitikliui arba energijos valdymo valdikliui, todėl galima nedelsiant imtis taisomųjų veiksmų.

Išmaniojo energijos skaitiklio vaidmuo anti-atvirkštinio energijos srauto valdyme

Gyvenamųjų namų anti-atvirkštinio energijos srauto sistemoje energijos skaitiklis veikia kaipsprendimo nuorodao ne pats valdymo įtaisas.

Tipiškas pavyzdys yraOWON'sPC321 išmanusis „WiFi“ energijos skaitiklis, kuris skirtas matavimui spaustukais tinklo prijungimo taške. Stebėdamas tiek energijos srauto dydį, tiek kryptį, skaitiklis pateikia esminius duomenis, reikalingus eksporto valdymo logikai.

Pagrindinės šiam vaidmeniui reikalingos savybės:

• Greitas mėginių ėmimas ir ataskaitų teikimas

• Patikimas krypties aptikimas

• Lankstus ryšys inverterio integravimui

• Palaikymas vienfazėms ir dvifazėms gyvenamųjų namų sistemoms

Užuot aklai ribojus saulės energijos gamybą, šis metodas leidžiadinaminis reguliavimasremiantis realia namų ūkių paklausa.

Įprastos anti-atvirkštinio energijos srauto valdymo strategijos

Nulinio eksporto kontrolė

Keitiklio išvestis reguliuojama taip, kad tinklo eksportas išliktų lygus nuliui arba artimas nuliui. Šis metodas plačiai naudojamas regionuose, kuriuose taikoma griežta tinklo politika.

Dinaminis galios ribojimas

Vietoj fiksuotos ribos, keitiklio išvestis nuolat reguliuojama pagal realaus laiko tinklo matavimus, taip pagerinant savarankiško vartojimo efektyvumą.

Hibridinės PV + kaupimo koordinavimas

Sistemose su baterijomis energijos perteklius prieš eksportą gali būti nukreiptas į kaupimą, o energijos skaitiklis veikia kaip suveikimo taškas.

Visais atvejaisgrįžtamasis ryšys realiuoju laiku iš tinklo prijungimo taškoyra būtinas stabiliam ir suderinamam veikimui.

Montavimo aspektai: kur turėtų būti įrengtas skaitiklis

Tiksliam anti-atvirkštinio srauto valdymui:

• Energijos skaitiklis turi būti įrengtasprieš visas buitines apkrovas

• Matavimas turi būti atliekamas antKintamosios srovės pusėtinklelio sąsajoje

• KT spaustukai turi visiškai apgaubti pagrindinį laidininką

Neteisingas išdėstymas, pvz., tik keitiklio išvesties arba atskirų apkrovų matavimas, sukels nepatikimą eksporto aptikimą ir nestabilų valdymo veikimą.

Integratorių ir energetikos projektų diegimo aspektai

Didesniuose gyvenamųjų namų kvartaluose arba projektuose įdiegtose sistemose atvirkštinio energijos srauto kontrolė tampa platesnės sistemos projekto dalimi.

Svarbiausi aspektai:

• Ryšio stabilumas tarp skaitiklio ir keitiklio

• Vietinio valdymo galimybė, nepriklausoma nuo debesijos ryšio

• Mastelio keitimas keliose instaliacijose

• Suderinamumas su skirtingais keitiklių prekių ženklais

Gamintojai, pavyzdžiui,OWON, su specialiais išmaniaisiais energijos matavimo produktais, tokiais kaip PC321, teikia matavimo įrangą, kurią galima pritaikyti gyvenamosioms, komercinėms ir projektinėms energijos sistemoms, kurioms reikalinga patikima eksporto kontrolė.

Išvada: tikslus matavimas yra anti-atvirkštinio energijos srauto pagrindas

Daugelyje gyvenamųjų namų saulės energijos rinkų atvirkštinio srauto valdymo funkcija nebėra pasirenkama. Nors keitikliai vykdo valdymo veiksmus,Išmanieji energijos skaitikliai suteikia kritinį matavimo pagrindąkuri užtikrina saugų, suderinamą ir efektyvų veikimą.

Suprasdami, kur ir kaip aptinkamas atvirkštinis energijos srautas, ir pasirinkdami tinkamus matavimo prietaisus, namų savininkai ir sistemų projektuotojai gali užtikrinti tinklo atitiktį reikalavimams nepakenkdami savarankiškam saulės energijos vartojimui.

Raginimas veikti

Jei projektuojate arba diegiate gyvenamųjų namų saulės energijos sistemas, kurioms reikalingas anti-atvirkštinis energijos srauto valdymas, labai svarbu suprasti matavimo lygmenį.
Sužinokite, kaip išmanieji energijos skaitikliai su spaustukais, tokie kaip OWON PC321, gali užtikrinti tikslų tinklo stebėjimą ir valdymą realiuoju laiku šiuolaikinėse PV instaliacijose.

Susijusi literatūra:

[Saulės inverterio belaidis CT spaustukas: nulinio eksporto valdymas ir išmanusis PV + kaupimo stebėjimas]