Στο σύστημα τροφοδοσίας και διανομής ρεύματος, ο μετασχηματιστής διανομής παρέχει γενικά ισχύ στο φορτίο και το ρεύμα ρέει από την πλευρά του δικτύου προς το φορτίο, το οποίο ονομάζεται μπροστινό ρεύμα. Μετά την εγκατάσταση του φωτοβολταϊκού συστήματος παραγωγής ενέργειας, όταν η ισχύς του φωτοβολταϊκού συστήματος παραγωγής ενέργειας είναι μεγαλύτερη από την τοπική ισχύ φορτίου και το φορτίο δεν μπορεί να το απορροφήσει πλήρως, η εναπομένουσα ισχύς τροφοδοτείται στο δίκτυο. Δεδομένου ότι η κατεύθυνση του ρεύματος είναι αντίθετη από την κανονική κατεύθυνση, ονομάζεται αντίστροφο ρεύμα.
Τι είναι η πρόληψη αντιστροφικής ροής;
Ένα κανονικό σύστημα παραγωγής ενέργειας φωτοβολταϊκών μετατρέπει το συνεχές ρεύμα των φωτοβολταϊκών μονάδων σε εναλλασσόμενο ρεύμα και το τροφοδοτεί στο ηλεκτρικό δίκτυο. Ένα φωτοβολταϊκό σύστημα με αποτροπή αντίστροφης ροής χρησιμοποιεί μόνο την ισχύ που παράγεται από τα φωτοβολταϊκά για τοπικά φορτία, αποτρέποντας την τροφοδοσία της ισχύος που παράγεται από το φωτοβολταϊκό σύστημα στο δίκτυο ισχύος. Το διάγραμμα αρχής λειτουργίας του συστήματος έχει ως εξής:
Σενάρια κατά της ζήτησης αντίστροφης ροής
Γενικά, οι φωτοβολταϊκοί σταθμοί ισχύος υιοθετούν τον τρόπο λειτουργίας της πλήρους πρόσβασης στο δίκτυο ή της αυτοχρησιμοποίησης και η πλεονάζουσα ισχύς συνδέεται με το δίκτυο. Το φωτοβολταϊκό σύστημα επιτρέπεται να στέλνει ισχύ στο δίκτυο, επομένως δεν υπάρχει απαίτηση για αντιρροή. Οι κύριοι λόγοι για την εγκατάσταση anti-backflow είναι οι εξής:
1. Λόγω του ορίου χωρητικότητας του μετασχηματιστή ανώτερης στάθμης, το τοπικό τμήμα παροχής ρεύματος δεν επιτρέπει νέα σύνδεση στο δίκτυο.
2. Είναι αδύνατη η σύνδεση στο δίκτυο λόγω ελλιπών διαδικασιών και πληροφοριών σύνδεσης στο δίκτυο.
3. Ορισμένες περιοχές δεν επιτρέπεται να συνδεθούν στο δίκτυο για λόγους πολιτικής.
4. Ο τοπικός χώρος έχει τη δυνατότητα να απορροφά το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας για αυτοχρήση και ένα μικρό μέρος δεν χρειάζεται να συνδεθεί στο δίκτυο.
Αρχή Anti-backflow
Ένας μετρητής αντίστροφης ροής + μετασχηματιστής CT εγκαθίσταται στην κύρια γραμμή της οικιακής εισερχόμενης γραμμής για να συλλέγει την ισχύ σε πραγματικό χρόνο, το μέγεθος ρεύματος και την κατεύθυνση στη ράβδο ζυγού. Όταν ανιχνευτεί ότι ρέει ρεύμα στο δίκτυο (αντίστροφο ρεύμα), ο μετρητής αντίστροφης ροής μεταδίδει τα δεδομένα αντίστροφης ισχύος στον μετατροπέα μέσω επικοινωνίας RS485. Μετά τη λήψη της εντολής, ο μετατροπέας ανταποκρίνεται σε δευτερόλεπτα και μειώνει την ισχύ εξόδου του μετατροπέα, έτσι ώστε το ρεύμα που ρέει από το φωτοβολταϊκό σταθμό στο δίκτυο να διατηρείται πάντα κοντά στο 0, επιτυγχάνοντας έτσι αντιρροή και μη στέλνοντας υπερβολική ηλεκτρική ενέργεια στο δίκτυο. .
Anti-backflow σε διαφορετικά σενάρια
Η Growatt παρέχει μια ποικιλία ευέλικτων λύσεων σύμφωνα με διαφορετικά σενάρια εφαρμογής. Για φωτοβολταϊκούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής με έναν μόνο μετατροπέα, οι έξυπνοι μετρητές Growatt μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επίτευξη λειτουργίας κατά της αντίστροφης ροής. Για σταθμούς παραγωγής ενέργειας που χρησιμοποιούν πολλαπλούς μετατροπείς, οι έξυπνοι διαχειριστές ενέργειας Growatt μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επίτευξη λειτουργίας κατά της αντίστροφης ροής.
Λύση μονοφασικού συστήματος αντιστροφής ενός μηχανήματος
Απαιτούμενος εξοπλισμός για την υλοποίηση της λειτουργίας: φωτοβολταϊκός μετατροπέας συνδεδεμένος στο δίκτυο, μετρητής αντιστροφής, γραμμή επικοινωνίας μεταξύ μετρητή και μετατροπέα
Μονομηχάνημα τριφασικό σύστημα αντιρροής
Για οικιακούς μετατροπείς χαμηλής ισχύος συνδεδεμένους στο δίκτυο, το ρεύμα εξόδου είναι μικρό, γενικά μικρότερο από τα μοντέλα ρεύματος 80A (εντός 50 KW), μπορείτε να χρησιμοποιήσετε απευθείας έναν μετρητή DC αντιστρεπτικού ρεύματος, η καλωδίωση ακροδέκτη εξόδου AC του μετατροπέα εισάγεται απευθείας στο μετρητή και, στη συνέχεια, συνδέστε το στο σημείο του δικτύου αφού βγείτε από το μετρητή για να επιτύχετε ρεύμα αντιστροφής.
Για μετατροπείς υψηλής ισχύος συνδεδεμένους στο δίκτυο, το ρεύμα εξόδου είναι μεγάλο και υπερβαίνει το εύρος προδιαγραφών του μετρητή αντιστροφής ρεύματος. Είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε έναν άλλο μετασχηματιστή CT για να ανιχνεύσετε το ρεύμα στο δίαυλο δικτύου και, στη συνέχεια, να συνδέσετε τον μετρητή αντίστροφου ρεύματος αφού μειώσετε το ρεύμα αναλογικά μέσω του μετασχηματιστή για να επιτύχετε μέτρηση ρεύματος και ισχύος στο σημείο του δικτύου.
Σημείωση: Παρόλο που ο φωτοβολταϊκός μετατροπέας που χρησιμοποιείται σε ορισμένα σενάρια έχει μικρή ισχύ, το ρεύμα της συνδεδεμένης μπάρας που είναι συνδεδεμένο στο δίκτυο είναι μεγάλο. Αυτή τη στιγμή, είναι επίσης απαραίτητο να ανιχνευθεί η αντίστροφη ισχύς του συνδεδεμένου άκρου στο δίκτυο μέσω του μετρητή αντίστροφης ρεύματος + του αμοιβαίου επαγωγέα CT.
Ο φωτοβολταϊκός μετατροπέας και ο μετρητής αντιστροφής ρεύματος έχουν αντιστοιχιστεί μέσω του πρωτοκόλλου. Κατά την επιτόπια εγκατάσταση, ο μετρητής αντιστροφής ρεύματος συνδέεται στη θύρα επικοινωνίας RS485 του μετατροπέα μέσω της γραμμής RS485. Η εγκατάσταση είναι απλή και εξοικονομεί κόστος συστήματος. Οι χρήστες μπορούν να επιλέξουν έναν μετρητή απευθείας σύνδεσης ή έναν μετρητή CT ανάλογα με την πραγματική κατάσταση.
Λύση συστήματος πρόληψης αντίστροφης ροής πολλαπλών μηχανών
Για σενάρια όπου ένας φωτοβολταϊκός σταθμός διαθέτει περισσότερα από ένα μοντέλα, καθώς ένας μεμονωμένος μετρητής δεν μπορεί να επικοινωνήσει με περισσότερους από έναν μετατροπείς ταυτόχρονα, απαιτείται ξεχωριστός συλλέκτης δεδομένων για τη συλλογή δεδομένων από το μετρητή αποτροπής αντίστροφης ροής στην πλευρά που συνδέεται στο δίκτυο. και πραγματοποιήστε επικοινωνία πολλαπλών μηχανών και έλεγχο ισχύος εξόδου από την πλευρά του μετατροπέα, επιτυγχάνοντας έτσι την αποτροπή αντίστροφης ροής για ολόκληρο τον φωτοβολταϊκό σταθμό παραγωγής ενέργειας.
Απαιτούμενος εξοπλισμός: φωτοβολταϊκός μετατροπέας (πολλαπλές μονάδες), κιβώτιο αντιστροφής (συμπεριλαμβανομένου συλλέκτη δεδομένων, μετρητή αντίστροφης ροής και αμοιβαίο επαγωγέα CT), γραμμή επικοινωνίας RS485.
Καλωδίωση συστήματος: Το κιβώτιο αντιστροφής τοποθετείται μεταξύ του φωτοβολταϊκού μετατροπέα, του φορτίου χρήστη και του δικτύου τροφοδοσίας. Η τάση, το ρεύμα και η αντίστροφη ισχύς του σημείου πρόσβασης στο δίκτυο ανιχνεύονται από τον μετρητή και τον αμοιβαίο επαγωγέα CT στο κιβώτιο αντιστροφής. Η ισχύς εξόδου του μετατροπέα μπορεί να ρυθμιστεί σε πραγματικό χρόνο σύμφωνα με τις ανάγκες και τις ρυθμίσεις του χρήστη, ελέγχοντας έτσι την ισχύ ολόκληρου του φωτοβολταϊκού συστήματος που είναι συνδεδεμένο στο δίκτυο που τελικά εξέρχεται στο δίκτυο και επιτυγχάνοντας αντίστροφη ισχύ κοντά στο μηδέν.
:
1. Ο μετασχηματιστής CT είναι εγκατεστημένος στη ράβδο ζυγού του σημείου σύνδεσης του δικτύου. Πριν από την περιοχή εγκατάστασης, το δευτερεύον του πρέπει να συνδεθεί με το μετρητή στο κιβώτιο αντιστροφής για να διασφαλιστεί ότι το δευτερεύον μετασχηματιστή δεν είναι ανοιχτό.
2. Κατά την εγκατάσταση του μετασχηματιστή, δεν πρέπει να πέφτουν ξένα σώματα όπως ακαθαρσίες και σκόνη στο τμήμα του πυρήνα για να μην επηρεαστεί η απόδοση του μετασχηματιστή.
3. Υπάρχουν μεταξωτές σήτες P1 και P2 και στις δύο πλευρές του μετασχηματιστή ρεύματος για να διακρίνεται η κατεύθυνση. Ανατρέξτε στην παρακάτω εικόνα για την καλωδίωση. Η πλευρά P1 είναι κοντά στο δίκτυο και η πλευρά P2 είναι κοντά στον μετατροπέα και το φορτίο.
4. Ο φωτοβολταϊκός μετατροπέας συνδέει τη γραμμή σήματος επικοινωνίας με τον συλλέκτη δεδομένων στο κιβώτιο αντιστροφής μέσω της σύνδεσης σειράς χειρός RS485. Η επικοινωνία RS485 επηρεάζεται από παράγοντες όπως η απόσταση επικοινωνίας και οι παρεμβολές σήματος, οι οποίες θα προκαλέσουν καθυστερήσεις στο σήμα ελέγχου αντίστροφης ροής. Γενικά, δεν συνιστάται η σύνδεση περισσότερων από 20 μετατροπέων κάτω από το ίδιο κιβώτιο κατά της αντίστροφης ροής για να διασφαλιστεί η ακρίβεια και το αποτέλεσμα ελέγχου κατά της αντίστροφης ροής.
5. Με βάση την παραπάνω αρχή ελέγχου κατά της αντίστροφης ροής, είναι απαραίτητο να ανιχνευθεί πρώτα εάν υπάρχει αντίστροφη ισχύς στο σημείο σύνδεσης του δικτύου και στη συνέχεια να δοθεί ένα σήμα ελέγχου μέσω της γραμμής σήματος RS485 για έλεγχο του μετατροπέα για μείωση της εξόδου. Επηρεαζόμενο από παράγοντες όπως η καθυστέρηση σήματος, μια πολύ μικρή ποσότητα ρεύματος μπορεί να σταλεί στο δίκτυο από τη συσκευή κατά της αντίστροφης ροής κατά την πραγματική λειτουργία, κάτι που είναι φυσιολογικό φαινόμενο.
Οδηγίες αποτροπής αντιρροής αντιστροφέα
Προς το παρόν, όλα τα μοντέλα που συνδέονται με το δίκτυο Growatt είναι εξοπλισμένα με διεπαφές RS485 ως στάνταρ και όλα μπορούν να πραγματοποιήσουν τη λειτουργία anti-backflow. Στις πραγματικές απαιτήσεις του έργου, οι μετρητές αντίστροφης ροής, τα κιβώτια αντιρροής και άλλες λύσεις μπορούν να επιλεγούν με ευελιξία σύμφωνα με διαφορετικά σενάρια. Μεταξύ αυτών, οι μετρητές αντίστροφης ροής και τα κιβώτια αντίστροφης ροής εμπεριέχουν το πρόβλημα της επικοινωνίας με φωτοβολταϊκούς μετατροπείς, και τα δύο πρέπει να αντιστοιχίζονται από την Growatt. Δεν υπάρχει απαίτηση επωνυμίας για μετασχηματιστές CT και μπορούν να επιλεγούν με ευελιξία ανάλογα με το μέγεθος της ράβδου ζυγού και το τρέχον μέγεθος επί τόπου.
Τάση εξόδου μετατροπέα;
Η παράμετρος "AC output voltage" βρίσκεται εύκολα στο φύλλο προδιαγραφών κάθε μάρκας μετατροπέα. Είναι μια βασική παράμετρος που καθορίζει τα χαρακτηριστικά βαθμού ενός μετατροπέα. Από την κυριολεκτική έννοια, η τάση εξόδου AC φαίνεται να αναφέρεται στην τιμή τάσης που εξάγεται από την πλευρά AC του μετατροπέα. Στην πραγματικότητα πρόκειται για παρεξήγηση.
Η "τάση εξόδου AC" δεν είναι η τάση εξόδου από τον ίδιο τον μετατροπέα. Ο μετατροπέας είναι μια ηλεκτρονική συσκευή ισχύος με ιδιότητες πηγής ρεύματος. Δεδομένου ότι χρειάζεται να συνδεθεί στο δίκτυο ρεύματος (Utility) για να μεταφέρει ή να αποθηκεύσει με ασφάλεια την παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια, θα ανιχνεύει πάντα την τάση (V) και τη συχνότητα (F) του δικτύου στο οποίο είναι συνδεδεμένο κατά τη λειτουργία. Το εάν αυτές οι δύο παράμετροι είναι συγχρονισμένες/πανομοιότυπες με το δίκτυο καθορίζει εάν η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από τον μετατροπέα μπορεί να γίνει αποδεκτή από το δίκτυο. Για να εξάγει την τιμή της ονομαστικής ισχύος του (P=UI), ο μετατροπέας υπολογίζει εάν μπορεί να συνεχίσει να εξέρχεται και πόση έξοδος με βάση την τάση δικτύου (σημείο σύνδεσης δικτύου) που ανιχνεύεται κάθε στιγμή. Αυτό που στην πραγματικότητα εξάγεται στο δίκτυο εδώ είναι το ρεύμα (I) και το μέγεθος του ρεύματος προσαρμόζεται ανάλογα με την αλλαγή της τάσης.
Πάρτε για παράδειγμα τη μετατροπή των 10 KW. Εάν η τάση δικτύου είναι 400 V, η τιμή ρεύματος που απαιτείται από τον μετατροπέα είναι: 10000÷400÷1.732≈14.5A; Όταν η τάση του δικτύου κυμαίνεται στα 430 V την επόμενη στιγμή, το απαιτούμενο ρεύμα εξόδου ρυθμίζεται στα 13.4A. Αντίθετα, όταν η τάση του δικτύου μειωθεί, ο μετατροπέας θα αυξήσει ανάλογα την τιμή του ρεύματος εξόδου. Δύο σημεία πρέπει να σημειωθούν:
(1) Η τάση του δικτύου δεν μπορεί να παραμείνει σε σταθερή τιμή, είναι πάντα κυμαινόμενη.
(2) Επομένως, η τάση δικτύου που ανιχνεύεται από τον μετατροπέα πρέπει να έχει εύρος. Εάν η πραγματική τάση του δικτύου κυμαίνεται εκτός αυτού του εύρους, ο μετατροπέας πρέπει να την εντοπίσει σε πραγματικό χρόνο και να αναφέρει τη βλάβη και να σταματήσει την έξοδο έως ότου αποκατασταθεί η τάση δικτύου. Σκοπός αυτού είναι η προστασία της ασφάλειας των ηλεκτρικών συσκευών και του προσωπικού στην ίδια γραμμή στον υποσταθμό.
Σε αυτήν την περίπτωση, γιατί να μην αλλάξετε το όνομα αυτής της παραμέτρου; Ο κύριος λόγος είναι ότι η βιομηχανία ακολουθεί τη σύμβαση εδώ και πολλά χρόνια - όλοι την αποκαλούν έτσι. συγχρόνως, για να διατηρηθεί συνεπής με το ρεύμα εξόδου, ονομάστηκε έτσι.
Πρέπει ο μετατροπέας να είναι εξοπλισμένος με αντιολισθητική προστασία;
Η απάντηση είναι φυσικά ναι, χωρίς αμφιβολία. Μπορεί ακόμη να ειπωθεί ότι ο λόγος για τον οποίο ένας μετατροπέας μπορεί να ονομαστεί μετατροπέας είναι επειδή έχει λειτουργία προστασίας κατά της νησίδας. Φανταστείτε: εάν ο μετατροπέας επιτρέπει την είσοδο DC και την έξοδο AC, πού θα πάει το μεγάλο ποσό φόρτισης; Ο ίδιος ο μετατροπέας δεν είναι συσκευή αποθήκευσης και δεν μπορεί να συγκρατήσει μεγάλη ποσότητα φόρτισης, επομένως πρέπει να εξόδου. Όταν εμφανίζεται το νησί, είναι όταν διακόπτεται για κάποιο λόγο η κανονική μεταφορά και διανομή του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας. Μόλις ένα μεγάλο ποσό φόρτισης εισέλθει στη γραμμή του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας κατά μήκος της αρχικής διαδρομής, εάν υπάρχει προσωπικό συντήρησης ρεύματος που εργάζεται σε αυτό αυτήν τη στιγμή, οι συνέπειες θα είναι καταστροφικές. Επομένως, εάν το φωτοβολταϊκό σύστημα είναι πάντα σε συγχρονισμό με το ηλεκτρικό δίκτυο, πρέπει να είναι εξοπλισμένο με λειτουργία αντινησιωτικής προστασίας.
Πώς να το πετύχετε; Το βασικό σημείο για την αποφυγή της νησιωτικής επίδρασης εξακολουθεί να είναι η ανίχνευση διακοπών ρεύματος στο ηλεκτρικό δίκτυο. Συνήθως, χρησιμοποιούνται δύο μέθοδοι ανίχνευσης «νησιωτικού αποτελέσματος»: παθητική ή ενεργητική. Ανεξάρτητα από τη μέθοδο ανίχνευσης, μόλις επιβεβαιωθεί η διακοπή ρεύματος, ο συνδεδεμένος στο δίκτυο μετατροπέας θα αποσυνδεθεί από το δίκτυο και ο μετατροπέας θα σταματήσει εντός του καθορισμένου χρόνου απόκρισης. Η τιμή απόκρισης που ορίζεται επί του παρόντος από τους κανονισμούς είναι εντός 2 δευτερολέπτων.
Όσο υψηλότερη είναι η τάση στοιχειοσειράς DC, τόσο καλύτερη είναι η παραγωγή ενέργειας;
Όχι πραγματικά. Εντός του εύρους τάσης λειτουργίας MPPT του μετατροπέα, υπάρχει μια ονομαστική τιμή τάσης λειτουργίας. Όταν η τιμή τάσης της στοιχειοσειράς DC είναι στην ή κοντά στην ονομαστική τιμή τάσης του μετατροπέα, δηλαδή εντός του εύρους τάσης MPPT πλήρους φορτίου, ο μετατροπέας μπορεί να εξάγει την τιμή της ονομαστικής ισχύος του. Εάν η τάση στοιχειοσειράς είναι πολύ υψηλή ή πολύ χαμηλή, η τάση στοιχειοσειράς απέχει πολύ από την ονομαστική τιμή/εύρος τάσης που έχει οριστεί από τον μετατροπέα και η απόδοση εξόδου του μειώνεται σημαντικά. Πρώτον, αποκλείεται η δυνατότητα παραγωγής ονομαστικής ισχύος – αυτό δεν είναι επιθυμητό. Δεύτερον, εάν η τάση στοιχειοσειράς είναι πολύ χαμηλή, το κύκλωμα Boost του μετατροπέα πρέπει να κινητοποιείται συχνά για να λειτουργεί συνεχώς και η συνεχής θέρμανση κάνει τον εσωτερικό ανεμιστήρα να λειτουργεί συνεχώς, κάτι που τελικά οδηγεί σε απώλεια απόδοσης. εάν η τάση στοιχειοσειράς είναι πολύ υψηλή, δεν είναι ασφαλής και περιορίζει την καμπύλη εξόδου IV του εξαρτήματος, καθιστώντας το ρεύμα μικρότερο και τη διακύμανση ισχύος μεγαλύτερη. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα έναν μετατροπέα ονομαστικής ισχύος 1100 V, το ονομαστικό σημείο τάσης λειτουργίας του είναι γενικά 600 V και το εύρος τάσης MPPT πλήρους φορτίου είναι μεταξύ 550 V και 850 V. Εάν η τάση εισόδου υπερβαίνει αυτό το εύρος, η απόδοση του μετατροπέα δεν θα είναι ικανοποιητική.
Στην πραγματική λειτουργία, λαμβάνοντας υπόψη τα χαρακτηριστικά αρνητικού συντελεστή θερμοκρασίας των εξαρτημάτων, συνιστώνται τα ακόλουθα για τις παραμέτρους των βασικών μονάδων 182 και 210 στην αγορά:
Για 182 μονάδες, συνδέστε περίπου 16 μονάδες σε σειρά, κατά προτίμηση 13 έως 17 μονάδες.
Για 210 μονάδες, συνδέστε περίπου 18 μονάδες σε σειρά, κατά προτίμηση 16 έως 22 μονάδες.
Φυσικά, οι παραπάνω συστάσεις συμβολοσειράς θα πρέπει να προσδιορίζονται σε συνδυασμό με συγκεκριμένες τιμές παραμέτρων ενότητας. Επί του παρόντος, διάφορες νέες τεχνολογίες, νέες εκδόσεις και νέες προδιαγραφές μονάδων εξακολουθούν να εμφανίζονται στην αγορά και οι αλλαγές είναι πολύ γρήγορες. Ενώ οι παράμετροι του μετατροπέα είναι σχετικά σταθερές, όταν ταιριάζουν, η κύρια εστίαση είναι στην αντιστοιχία μεταξύ της τάσης στοιχειοσειράς και του εύρους τάσης MPPT ονομαστικής/πλήρους φορτίου του μετατροπέα και δεν θα υπάρχουν λάθη.
Σημείωση: 1100V είναι το όριο προστασίας τάσης. Εάν επιτευχθεί ή υπέρβαση, το σύστημα θα προκαλέσει μη αναστρέψιμα σφάλματα σφάλματος ή ατυχήματα ασφαλείας.
