У систему за напајање и дистрибуцију, дистрибутивни трансформатор углавном напаја струју за оптерећење, а струја тече од стране мреже ка оптерећењу, што се назива струја унапред. Након што је фотонапонски систем за производњу енергије инсталиран, када је снага фотонапонског система за производњу енергије већа од снаге локалног оптерећења и оптерећење не може у потпуности да је апсорбује, преостала снага се доводи у мрежу. Пошто је смер струје супротан од нормалног смера, назива се реверзна струја.
Шта је спречавање повратног тока?
Нормални фотонапонски систем за производњу енергије претвара једносмерну струју фотонапонских модула у наизменичну струју и доводи је у електричну мрежу. Фотонапонски систем са спречавањем повратног тока користи енергију коју генерише фотонапон само за локална оптерећења, спречавајући да се енергија коју генерише фотонапонски систем доведе у електричну мрежу. Дијаграм принципа рада система је следећи:
Сценарији потражње против повратног тока
Генерално, фотонапонске електране усвајају начин рада потпуног приступа мрежи или самоупотребе, а вишак енергије се повезује на мрежу. Фотонапонском систему је дозвољено да шаље струју у мрежу, тако да нема захтева за спречавање повратног тока. Главни разлози за инсталирање анти-бацкфлов су следећи:
1. Због ограничења капацитета трансформатора вишег нивоа, одељење локалног напајања не дозвољава ново прикључење на мрежу;
2. Немогућност повезивања на мрежу због непотпуних процедура и информација о прикључењу на мрежу;
3. Неким областима није дозвољено да се прикључе на мрежу због политичких разлога;
4. Локално подручје има способност да апсорбује већину енергије за сопствену употребу, а мали део не мора да буде повезан на мрежу.
Принцип против повратног тока
Мерач против повратног тока + ЦТ трансформатор је инсталиран на главној линији долазног вода у домаћинству да прикупи снагу у реалном времену, величину струје и смер на сабирници. Када се открије да постоји струја која тече у мрежу (реверзна струја), мерач против повратног тока преноси податке о повратној снази инвертору преко РС485 комуникације. Након примања команде, претварач реагује у секунди и смањује излазну снагу претварача, тако да се струја која тече из фотонапонске електране у мрежу увек одржава близу 0, чиме се постиже анти-повратни ток и не шаље вишак електричне енергије у мрежу. .
Анти-бацкфлов у различитим сценаријима
Гроватт пружа низ флексибилних решења према различитим сценаријима примене. За фотонапонске електране са само једним претварачем, Гроватт паметна бројила се могу користити за постизање функције против повратног тока. За електране које користе више претварача, Гроватт паметни енергетски менаџери се могу користити за постизање функције против повратног тока.
Једномашинско решење једнофазног система против повратног тока
Потребна опрема за реализацију функције: фотонапонски инвертер повезан на мрежу, мерач против повратног тока, комуникациона линија између бројила и инвертера
Једномашински трофазни систем против повратног тока
За кућне инверторе мале снаге повезане на мрежу, излазна струја је мала, углавном мање од 80А струјних модела (унутар 50КВ), можете директно користити ДЦ анти-реверзни струјни мерач, ожичење излазног терминала наизменичне струје претварача се директно уводи у метар, а затим повезан са тачком мреже након што изађе из мерача да би се постигла анти-реверзна струја.
За инверторе велике снаге који су повезани на мрежу, излазна струја је велика и премашује опсег спецификације мерача струје против реверзне струје. Неопходно је користити други ЦТ трансформатор за детекцију струје на мрежној магистрали, а затим повезати анти-реверзни струјни мерач након пропорционалног смањења струје кроз трансформатор да би се постигло мерење струје и снаге на тачки мреже.
Напомена: Иако фотонапонски претварач који се користи у неким сценаријима има малу снагу, струја прикључене сабирнице на мрежу је велика. У овом тренутку, такође је потребно детектовати реверзну снагу краја прикљученог на мрежу преко антиреверзног струјног мерача + ЦТ узајамног индуктора.
Фотонапонски инвертер и мерач струје против реверзне струје су усклађени кроз протокол. Током инсталације на лицу места, мерач струје против реверзне струје је повезан на РС485 комуникациони порт претварача преко РС485 линије. Инсталација је једноставна и штеди системске трошкове. Корисници могу изабрати директно прикључено бројило или ЦТ мерач у складу са стварном ситуацијом.
Решење система за спречавање повратног тока са више машина
За сценарије у којима фотонапонска електрана има више од једног модела, пошто један мерач не може да комуницира са више од једног претварача у исто време, потребан је посебан сакупљач података за прикупљање података са мерача за спречавање повратног тока на страни која је повезана на мрежу, и врши комуникацију са више машина и контролу излазне снаге на страни претварача, чиме се постиже спречавање повратног тока за целу фотонапонску електрану.
Потребна опрема: фотонапонски инвертер (више јединица), кутија против повратног тока (укључујући колектор података, мерач против повратног тока и ЦТ узајамни индуктор), РС485 комуникациона линија.
Системско ожичење: Кутија против повратног тока је инсталирана између фотонапонског претварача, корисничког оптерећења и електричне мреже. Напон, струја и реверзна снага приступне тачке мрежи се детектују помоћу мерача и ЦТ узајамног индуктора у кутији против повратног тока. Излазна снага претварача се може подесити у реалном времену према потребама и подешавањима корисника, чиме се контролише снага целог фотонапонског система повезаног са мрежом која се на крају излази у мрежу, и постижући повратну снагу близу нуле.
Напомене:
1. ЦТ трансформатор је инсталиран на сабирници тачке прикључка на мрежу. Пре подручја инсталације, његов секундар мора бити повезан са мерачем у кутији против повратног тока како би се осигурало да секундар трансформатора није отворен.
2. Приликом инсталирања трансформатора, никаква страна материја као што су нечистоће и прашина не би требало да упадне у део језгра како би се избегло утицај на перформансе трансформатора.
3. На обе стране струјног трансформатора налазе се свилене сито П1 и П2 да би се разликовао правац. Погледајте слику испод за ожичење. Страна П1 је близу мреже, а страна П2 је близу претварача и оптерећења.
4. Фотонапонски претварач повезује комуникацијску сигналну линију са колектором података у кутији против повратног тока преко РС485 серијске везе рука под руку. На комуникацију РС485 утичу фактори као што су удаљеност комуникације и сметње сигнала, што ће узроковати кашњења у контролном сигналу против повратног тока. Генерално, не препоручује се повезивање више од 20 претварача испод исте кутије против повратног тока како би се осигурала тачност контроле против повратног тока и ефекат контроле.
5. На основу горе наведеног принципа контроле против повратног тока, потребно је прво открити да ли постоји реверзна снага на тачки прикључка на мрежу, а затим дати контролни сигнал кроз РС485 сигналну линију за контролу претварача како би се смањио излаз. Под утицајем фактора као што је кашњење сигнала, веома мала количина струје може бити послата у мрежу од стране уређаја против повратног тока током стварног рада, што је нормална појава.
Упутства за спречавање повратног тока претварача
Тренутно, сви Гроватт модели повезани на мрежу су стандардно опремљени РС485 интерфејсима и сви могу да реализују функцију против повратног тока. У стварним захтевима пројекта, мерачи против повратног тока, кутије против повратног тока и друга решења могу се флексибилно бирати према различитим сценаријима. Међу њима, мерачи против повратног тока и кутије против повратног тока укључују проблем комуникације са фотонапонским инвертерима, а Гроватт мора да усклади оба. Не постоје захтеви за марку за ЦТ трансформаторе и они се могу флексибилно бирати у складу са величином сабирнице и тренутном величином на лицу места.
Излазни напон инвертера?
Параметар „излазни напон наизменичне струје“ се лако може наћи у спецификацији сваке марке претварача. То је кључни параметар који дефинише карактеристике нагиба претварача. Из дословног значења, чини се да се излазни напон наизменичне струје односи на вредност напона који излази на страни наизменичне струје претварача. У ствари, ово је неспоразум.
„Излазни напон наизменичне струје“ није излазни напон самог претварача. Инвертер је енергетски електронски уређај са својствима извора струје. Пошто треба да буде повезан на електричну мрежу (Утилити) да безбедно преноси или складишти произведену електричну енергију, увек ће детектовати напон (В) и фреквенцију (Ф) мреже на коју је повезан током рада. Да ли су ова два параметра синхронизована/идентична са мрежом, одређује да ли мрежа може прихватити излазну електричну енергију из претварача. Да би произвео своју номиналну вредност снаге (П=УИ), инвертер израчунава да ли може да настави да производи и колико да произведе на основу мрежног напона (тачке прикључка на мрежу) детектованог у сваком тренутку. Оно што се овде заправо излази на мрежу је струја (И), а величина струје се прилагођава у складу са променом напона.
Узмите конверзију 10КВ као пример. Ако је напон мреже 400В, тренутна вредност коју захтева претварач је: 10000÷400÷1.732≈14.5А; када напон мреже у следећем тренутку флуктуира на 430В, потребна излазна струја се подешава на 13.4А; напротив, када се напон мреже смањи, претварач ће у складу са тим повећати вредност излазне струје. Треба напоменути две тачке:
(1) Напон мреже не може остати на константној вредности, он је увек флуктуирајући;
(2) Према томе, напон мреже који детектује претварач мора имати опсег. Ако стварни напон мреже флуктуира изван овог опсега, претварач га мора открити у реалном времену и пријавити грешку и зауставити излаз док се напон мреже не врати. Сврха овога је да се заштити безбедност електричних уређаја и особља на истој линији у трафостаници.
У овом случају, зашто не променити назив овог параметра? Главни разлог је тај што индустрија прати конвенцију дуги низ година – сви је тако зову; у исто време, да би се одржала у складу са излазном струјом, названа је овако.
Да ли инвертер мора да буде опремљен заштитом против осипа?
Одговор је наравно да, без сумње. Може се чак рећи да је разлог зашто се инвертер може назвати инвертером зато што има функцију заштите од оточавања. Замислите: ако инвертер дозвољава улаз једносмерне струје и излаз наизменичне струје, где ће отићи велика количина пуњења? Сам претварач није уређај за складиштење и не може да задржи велику количину напуњености, тако да и даље мора да излази. Када дође до острва, то је када се из неког разлога прекине нормалан пренос и дистрибуција електричне мреже. Када велика количина пуњења уђе у линију електричне мреже дуж првобитне путање, ако у овом тренутку на њој ради особље за одржавање електричне енергије, последице ће бити катастрофалне. Стога, ако фотонапонски систем треба да буде увек у синхронизацији са електричном мрежом, мора бити опремљен функцијом заштите од острва.
Како то постићи? Кључна тачка за спречавање ефекта острва је и даље откривање нестанка струје у електричној мрежи. Обично се користе две методе детекције „ефекта острва“: пасивна или активна. Без обзира на метод детекције, након потврде нестанка струје, претварач повезан на мрежу ће бити искључен из мреже и претварач ће бити заустављен унутар наведеног времена одзива. Вредност одговора која је тренутно прописана прописима је унутар 2с.
Да ли што је већи напон ДЦ жице, то је боља производња енергије?
Не баш. У оквиру МППТ опсега радног напона претварача постоји номинална вредност радног напона. Када је вредност напона ДЦ низа на или близу вредности номиналног напона претварача, то јест унутар опсега напона пуног оптерећења МППТ, претварач може да избаци своју номиналну вредност снаге. Ако је напон жице превисок или пренизак, напон жице је далеко од номиналне вредности/опсега напона коју је поставио претварач, а његова излазна ефикасност је знатно смањена. Прво, искључена је могућност излазне називне снаге – то није пожељно; друго, ако је напон струне пренизак, коло за појачавање претварача треба често да се мобилише да ради континуирано, а континуирано грејање узрокује да унутрашњи вентилатор ради непрекидно, што на крају доводи до губитка ефикасности; ако је напон жице превисок, то није безбедно и ограничава ИВ излазну криву компоненте, чинећи струју мањом, а флуктуацију снаге већом. Узимајући за пример инвертер са напоном од 1100В, његова називна тачка радног напона је генерално 600В, а опсег напона МППТ пуног оптерећења је између 550В и 850В. Ако улазни напон прелази овај опсег, перформансе претварача ће бити незадовољавајуће.
У стварном раду, с обзиром на карактеристике негативног температурног коефицијента компоненти, препоручује се следеће за параметре маинстреам 182 и 210 модула на тржишту:
За 182 модула, повежите око 16 модула у серију, пожељно 13 до 17 модула;
За 210 модула, повежите око 18 модула у серију, пожељно 16 до 22 модула.
Наравно, горе наведене препоруке за низове треба одредити у комбинацији са специфичним вредностима параметара модула. Тренутно се на тржишту још појављују разне нове технологије, нове верзије и нове спецификације модула, а промене су веома брзе; док су параметри претварача релативно стабилни, при усклађивању, главни фокус је на кореспонденцији између напона жице и опсега номиналног/пуног оптерећења МППТ напона претварача, и неће бити грешака.
Напомена: 1100В је заштитни праг напона. Ако је достигнут или премашен, систем ће изазвати неповратне грешке или сигурносне незгоде.
