Dalam sistem bekalan kuasa dan pengagihan, pengubah pengagihan secara amnya membekalkan kuasa kepada beban, dan arus mengalir dari sisi grid ke beban, yang dipanggil arus hadapan. Selepas sistem penjanaan kuasa fotovoltaik dipasang, apabila kuasa sistem penjanaan kuasa fotovoltaik lebih besar daripada kuasa beban tempatan dan beban tidak dapat menyerapnya sepenuhnya, kuasa yang tinggal dimasukkan ke dalam grid. Oleh kerana arah arus adalah bertentangan dengan arah biasa, ia dipanggil arus terbalik.
Apakah pencegahan Anti-aliran balik?
Sistem penjanaan kuasa fotovoltaik biasa menukarkan arus terus modul fotovoltaik kepada arus ulang alik dan menyalurkannya ke dalam grid kuasa. Sistem fotovoltaik dengan pencegahan aliran balik hanya menggunakan kuasa yang dijana oleh fotovoltaik untuk beban tempatan, menghalang kuasa yang dijana oleh sistem fotovoltan daripada disalurkan ke grid kuasa. Gambar rajah prinsip operasi sistem adalah seperti berikut:
Senario permintaan anti-aliran balik
Secara amnya, stesen janakuasa fotovoltaik mengguna pakai mod operasi akses grid penuh atau penggunaan sendiri, dan lebihan kuasa disambungkan ke grid. Sistem fotovoltaik dibenarkan menghantar kuasa ke grid, jadi tidak ada keperluan untuk anti-aliran balik. Sebab utama untuk memasang anti-aliran balik adalah seperti berikut:
1. Oleh kerana had kapasiti pengubah peringkat atas, jabatan bekalan kuasa tempatan tidak membenarkan sambungan grid baharu;
2. Adalah mustahil untuk menyambung ke grid kerana prosedur yang tidak lengkap dan maklumat sambungan grid;
3. Sesetengah kawasan tidak dibenarkan menyambung ke grid atas sebab dasar;
4. Kawasan tempatan mempunyai keupayaan untuk menyerap sebahagian besar kuasa untuk kegunaan sendiri, dan sebahagian kecil tidak perlu disambungkan ke grid.
Prinsip Anti-aliran balik
Meter anti-aliran balik + CT transformer dipasang pada talian utama talian masuk isi rumah untuk mengumpul kuasa masa nyata, saiz semasa dan arah pada bar bas. Apabila dikesan bahawa terdapat arus yang mengalir ke grid (arus terbalik), meter anti-aliran balik menghantar data kuasa songsang ke penyongsang melalui komunikasi RS485. Selepas menerima arahan, penyongsang bertindak balas dalam beberapa saat dan mengurangkan kuasa keluaran penyongsang, supaya arus yang mengalir dari stesen janakuasa fotovoltaik ke grid sentiasa dikekalkan hampir 0, dengan itu mencapai anti-aliran balik dan tidak menghantar lebihan elektrik ke grid .
Anti-aliran balik dalam senario yang berbeza
Growatt menyediakan pelbagai penyelesaian fleksibel mengikut senario aplikasi yang berbeza. Untuk stesen janakuasa fotovoltaik dengan hanya satu penyongsang, meter pintar Growatt boleh digunakan untuk mencapai fungsi anti-aliran balik. Untuk stesen janakuasa yang menggunakan berbilang penyongsang, pengurus tenaga pintar Growatt boleh digunakan untuk mencapai fungsi anti-aliran balik.
Penyelesaian sistem anti-aliran balik fasa tunggal mesin tunggal
Peralatan yang diperlukan untuk merealisasikan fungsi: penyongsang bersambung grid fotovoltaik, meter anti-aliran balik, talian komunikasi antara meter dan penyongsang
Penyelesaian sistem anti-aliran balik tiga fasa mesin tunggal
Untuk penyongsang yang disambungkan dengan grid kuasa rendah isi rumah, arus keluaran adalah kecil, biasanya kurang daripada model arus 80A (dalam 50KW), anda boleh terus menggunakan meter arus anti-terbalik DC, pendawaian terminal keluaran AC penyongsang dimasukkan terus ke dalam meter, dan kemudian disambungkan ke titik grid selepas keluar dari meter untuk mencapai arus anti-terbalik.
Untuk penyongsang bersambung grid kuasa tinggi, arus keluaran adalah besar dan melebihi julat spesifikasi meter arus anti-terbalik. Ia perlu menggunakan pengubah CT lain untuk mengesan arus pada bas grid, dan kemudian menyambung meter arus anti-terbalik selepas mengurangkan arus secara berkadar melalui pengubah untuk mencapai pengukuran arus dan kuasa pada titik grid.
Nota: Walaupun penyongsang fotovoltaik yang digunakan dalam sesetengah senario mempunyai kuasa yang kecil, arus bar bas yang disambungkan dengan grid yang disambungkan adalah besar. Pada masa ini, ia juga perlu untuk mengesan kuasa songsang hujung yang disambungkan dengan grid melalui meter arus anti-terbalik + induktor bersama CT.
Penyongsang fotovoltaik dan meter arus anti-terbalik telah dipadankan melalui protokol. Semasa pemasangan di tapak, meter arus antiterbalikan disambungkan ke port komunikasi RS485 penyongsang melalui talian RS485. Pemasangannya mudah dan menjimatkan kos sistem. Pengguna boleh memilih meter sambungan terus atau meter CT mengikut situasi sebenar.
Penyelesaian sistem pencegahan aliran balik berbilang mesin
Untuk senario di mana stesen janakuasa fotovoltaik mempunyai lebih daripada satu model, memandangkan satu meter tidak dapat berkomunikasi dengan lebih daripada satu penyongsang pada masa yang sama, pengumpul data yang berasingan diperlukan untuk mengumpul data daripada meter pencegahan aliran balik pada sisi yang disambungkan dengan grid, dan melaksanakan komunikasi berbilang mesin dan kawalan kuasa output pada bahagian penyongsang, dengan itu mencapai pencegahan aliran balik untuk keseluruhan stesen janakuasa fotovoltaik.
Peralatan yang diperlukan: penyongsang fotovoltaik (berbilang unit), kotak anti-aliran balik (termasuk pengumpul data, meter anti-aliran balik dan induktor bersama CT), talian komunikasi RS485.
Pendawaian sistem: Kotak anti-aliran balik dipasang di antara penyongsang fotovoltaik, beban pengguna dan grid kuasa. Voltan, arus dan kuasa songsang titik capaian grid dikesan oleh meter dan induktor bersama CT dalam kotak anti-aliran balik. Kuasa keluaran penyongsang boleh dilaraskan dalam masa nyata mengikut keperluan dan tetapan pengguna, dengan itu mengawal kuasa keseluruhan sistem bersambung grid fotovoltaik yang akhirnya dikeluarkan kepada grid, dan mencapai kuasa songsang hampir kepada sifar.
Nota:
1. Pengubah CT dipasang pada busbar titik sambungan grid. Sebelum kawasan pemasangan, sekundernya mesti disambungkan ke meter dalam kotak anti-aliran balik untuk memastikan bahawa sekunder pengubah tidak terbuka.
2. Apabila memasang transformer, tiada bendasing seperti kekotoran dan habuk harus jatuh ke bahagian teras untuk mengelakkan menjejaskan prestasi transformer.
3. Terdapat skrin sutera P1 dan P2 pada kedua-dua belah pengubah arus untuk membezakan arah. Rujuk rajah di bawah untuk pendawaian. Bahagian P1 dekat dengan grid, dan bahagian P2 dekat dengan penyongsang dan beban.
4. Penyongsang fotovoltaik menyambungkan talian isyarat komunikasi kepada pengumpul data dalam kotak anti-aliran balik melalui sambungan siri tangan-dalam-tangan RS485. Komunikasi RS485 dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti jarak komunikasi dan gangguan isyarat, yang akan menyebabkan kelewatan dalam isyarat kawalan anti-aliran balik. Secara amnya, tidak disyorkan untuk menyambungkan lebih daripada 20 penyongsang di bawah kotak anti-aliran balik yang sama untuk memastikan ketepatan kawalan dan kesan kawalan anti-aliran balik.
5. Berdasarkan prinsip kawalan anti-aliran balik di atas, adalah perlu untuk mengesan terlebih dahulu sama ada terdapat kuasa songsang pada titik sambungan grid dan kemudian memberi isyarat kawalan melalui talian isyarat RS485 untuk mengawal penyongsang untuk mengurangkan output. Dijejaskan oleh faktor seperti kelewatan isyarat, jumlah arus yang sangat kecil mungkin dihantar ke grid oleh peranti anti-aliran balik semasa operasi sebenar, yang merupakan fenomena biasa.
Arahan pencegahan anti-aliran balik penyongsang
Pada masa ini, semua model bersambung grid Growatt dilengkapi dengan antara muka RS485 sebagai standard, dan semua boleh merealisasikan fungsi anti-aliran balik. Dalam keperluan projek sebenar, meter anti-aliran balik, kotak anti-aliran balik dan penyelesaian lain boleh dipilih secara fleksibel mengikut senario yang berbeza. Antaranya, meter anti-aliran balik dan kotak anti-aliran balik melibatkan masalah komunikasi dengan penyongsang fotovoltaik, dan kedua-duanya mesti dipadankan oleh Growatt. Tiada keperluan jenama untuk pengubah CT, dan ia boleh dipilih secara fleksibel mengikut saiz bar bas dan saiz semasa di tapak.
Voltan keluaran penyongsang?
Parameter "voltan keluaran AC" boleh didapati dengan mudah dalam helaian spesifikasi setiap jenama penyongsang. Ia adalah parameter utama yang mentakrifkan ciri gred penyongsang. Daripada maksud literal, voltan keluaran AC nampaknya merujuk kepada keluaran nilai voltan oleh bahagian AC penyongsang. Sebenarnya, ini adalah salah faham.
"Voltan keluaran AC" bukan keluaran voltan oleh penyongsang itu sendiri. Penyongsang ialah peranti elektronik kuasa dengan sifat sumber semasa. Memandangkan ia perlu disambungkan ke grid kuasa (Utiliti) untuk menghantar atau menyimpan tenaga elektrik yang dijana dengan selamat, ia akan sentiasa mengesan voltan (V) dan frekuensi (F) grid yang disambungkan semasa operasi. Sama ada kedua-dua parameter ini disegerakkan/sama dengan grid menentukan sama ada output tenaga elektrik oleh penyongsang boleh diterima oleh grid. Untuk mengeluarkan nilai kuasa terkadarnya (P=UI), penyongsang mengira sama ada ia boleh terus mengeluarkan dan berapa banyak yang perlu dikeluarkan berdasarkan voltan grid (titik sambungan grid) yang dikesan pada setiap saat. Apa yang sebenarnya dikeluarkan kepada grid di sini ialah arus (I), dan magnitud arus diselaraskan mengikut perubahan voltan.
Ambil penukaran 10KW sebagai contoh. Jika voltan grid ialah 400V, nilai semasa yang diperlukan oleh penyongsang ialah: 10000÷400÷1.732≈14.5A; apabila voltan grid turun naik kepada 430V pada saat berikutnya, arus keluaran yang diperlukan dilaraskan kepada 13.4A; sebaliknya, apabila voltan grid berkurangan, penyongsang akan meningkatkan nilai arus keluaran dengan sewajarnya. Dua perkara perlu diberi perhatian:
(1) Voltan grid tidak boleh kekal pada nilai malar, ia sentiasa turun naik;
(2) Oleh itu, voltan grid yang dikesan oleh penyongsang mesti mempunyai julat. Jika voltan sebenar grid turun naik daripada julat ini, penyongsang mesti mengesannya dalam masa nyata dan melaporkan kerosakan dan menghentikan keluaran sehingga voltan grid dipulihkan. Tujuannya adalah untuk melindungi keselamatan peralatan elektrik dan kakitangan di talian yang sama di pencawang.
Dalam kes ini, mengapa tidak menukar nama parameter ini? Sebab utama ialah industri telah mengikuti konvensyen selama bertahun-tahun-semua orang memanggilnya dengan cara ini; pada masa yang sama, untuk memastikan ia konsisten dengan arus keluaran, ia telah dipanggil dengan cara ini.
Adakah penyongsang perlu dilengkapi dengan perlindungan anti-pulau?
Jawapannya sudah tentu ya, tidak syak lagi. Malah boleh dikatakan sebab penyongsang boleh dipanggil penyongsang adalah kerana ia mempunyai fungsi perlindungan anti-pulau. Bayangkan: jika penyongsang membenarkan input DC dan output AC, ke manakah jumlah cas yang besar akan pergi? Penyongsang itu sendiri bukan peranti storan dan tidak boleh menampung jumlah cas yang banyak, jadi ia masih perlu mengeluarkannya. Apabila pulau itu berlaku, ia adalah apabila penghantaran biasa dan pengagihan grid kuasa terganggu atas sebab tertentu. Sebaik sahaja sejumlah besar caj memasuki talian grid kuasa di sepanjang laluan asal, jika terdapat kakitangan penyelenggaraan kuasa yang bekerja padanya pada masa ini, akibatnya akan menjadi bencana. Oleh itu, jika sistem fotovoltaik ingin sentiasa selari dengan grid kuasa, ia mesti dilengkapi dengan fungsi perlindungan anti-pulau.
Bagaimana untuk mencapainya? Perkara utama untuk mengelakkan kesan kepulauan masih pengesanan gangguan bekalan elektrik dalam grid kuasa. Biasanya, dua kaedah pengesanan "kesan pulau" digunakan: pasif atau aktif. Tanpa mengira kaedah pengesanan, setelah gangguan kuasa disahkan, penyongsang yang disambungkan grid akan diputuskan sambungan daripada grid dan penyongsang akan dihentikan dalam masa tindak balas yang ditentukan. Nilai tindak balas yang ditetapkan pada masa ini oleh peraturan adalah dalam masa 2s.
Adakah lebih tinggi voltan rentetan DC, lebih baik penjanaan kuasa?
Tidak juga. Dalam julat voltan kendalian MPPT penyongsang, terdapat nilai voltan kendalian berkadar. Apabila nilai voltan rentetan DC berada pada atau berhampiran nilai voltan undian penyongsang, iaitu, dalam julat voltan MPPT beban penuh, penyongsang boleh mengeluarkan nilai kuasa undiannya. Jika voltan rentetan terlalu tinggi atau terlalu rendah, voltan rentetan adalah jauh daripada nilai voltan undian/julat yang ditetapkan oleh penyongsang, dan kecekapan keluarannya berkurangan. Pertama, kemungkinan mengeluarkan kuasa undian dikecualikan - ini tidak diingini; kedua, jika voltan rentetan terlalu rendah, litar Boost penyongsang perlu kerap digerakkan untuk berfungsi secara berterusan, dan pemanasan berterusan menyebabkan kipas dalaman berfungsi secara berterusan, yang akhirnya membawa kepada kehilangan kecekapan; jika voltan rentetan terlalu tinggi, ia tidak selamat dan mengehadkan keluk keluaran IV komponen, menjadikan arus lebih kecil dan turun naik kuasa lebih besar. Mengambil penyongsang berkadar 1100V sebagai contoh, titik voltan kendaliannya biasanya 600V, dan julat voltan MPPT beban penuh adalah antara 550V dan 850V. Jika voltan masukan melebihi julat ini, prestasi penyongsang akan menjadi tidak memuaskan.
Dalam operasi sebenar, memandangkan ciri pekali suhu negatif komponen, yang berikut disyorkan untuk parameter modul 182 dan 210 arus perdana di pasaran:
Untuk 182 modul, sambungkan kira-kira 16 modul secara bersiri, sebaik-baiknya 13 hingga 17 modul;
Untuk 210 modul, sambungkan kira-kira 18 modul secara bersiri, sebaik-baiknya 16 hingga 22 modul.
Sudah tentu, cadangan rentetan di atas harus ditentukan dalam kombinasi dengan nilai parameter modul tertentu. Pada masa ini, pelbagai teknologi baharu, versi baharu dan spesifikasi baharu modul masih muncul di pasaran, dan perubahannya sangat pantas; manakala parameter penyongsang agak stabil, apabila dipadankan, tumpuan utama adalah pada korespondensi antara voltan rentetan dan julat voltan MPPT undian/beban penuh penyongsang, dan tidak akan ada kesilapan.
Nota: 1100V ialah ambang perlindungan voltan. Jika ia dicapai atau melebihi, sistem akan menyebabkan ralat kesalahan yang tidak dapat dipulihkan atau kemalangan keselamatan.
