Какви системи за безопасност предотвратяват подаването на енергия от инверторите, свързани с мрежата, по време на прекъсвания в електрическата мрежа

Системи за безопасност, които предотвратяват подаването на енергия от инверторите, свързани с мрежата, при прекъсване на електроенергията

За да се предотврати продължаването на подаване на енергия от инверторите, свързани с мрежата, по време на прекъсване, обикновено се използват няколко системи и механизми за безопасност. Тези мерки не само защитават стабилността и безопасността на мрежата, но също така гарантират безопасността на персонала по поддръжка и другите потребители. Ето някои от най-общи системи и механизми за безопасност:

1. Защита срещу островчеобразуване

Защитата срещу островчеобразуване е ключова технология, която предотвратява подаването на енергия от инверторите, свързани с мрежата, при спадове на мрежата.

Принцип на действие: Когато в мрежата настъпи прекъсване, защитата срещу островчеобразуване засича промени в напрежението или честотата на мрежата и бързо разединява инвертора от мрежата, за да предотврати продължаването на подаване на енергия.

Методи на приложение:

Активни методи на засичане: Чрез внасяне на малки сигнали на разстройство (като разстройства на честотата или напрежението) в мрежата, тези разстройства се абсорбират, ако мрежата работи нормално. Ако обаче мрежата падне, сигнали на разстройство причиняват забележими промени в напрежението или честотата, които активират разединяването на инвертора.

Пасивни методи на засичане: Наблюдение на параметри като напрежението и честотата на мрежата и незабавно разединяване на инвертора, ако стойностите надхвърлят предварително дефинирани граници (например, прекомерно високо или ниско напрежение, аномална честота).

2. Реле защитни устройства

Реле защитните устройства наблюдават състоянието на мрежата и бързо разединяват инвертора от мрежата при засичане на аномалии.

• Напряжение реле: Наблюдават напрежението на мрежата и автоматично разединяват инвертора, ако напрежението надхвърли нормалните граници (прекомерно високо или ниско).

• Честота реле: Наблюдават честотата на мрежата и автоматично разединяват инвертора, ако честотата излезе извън приемливите граници (прекомерно висока или ниска).

• Фазови реле: Наблюдават фазовите промени в мрежата, за да се гарантира, че инверторът остава синхронизиран с мрежата. Ако се загуби фазова синхронизация, инверторът се разединява незабавно.

3. Бързи автоматични прекъсватели

Бързите автоматични прекъсватели са устройства, способни да реагират на промени в състоянието на мрежата в рамките на милисекунди.

• Принцип на действие: При наличието на авария или прекъсване на мрежата, бързите автоматични прекъсватели могат бързо да прекъснат електрическата връзка между инвертора и мрежата, предотвратявайки продължаването на подаване на енергия.

• Сценарии на приложение: Широко използваны в големи фотovoltaені електроцентрали, вятърни паркове и други разпределени системи за генериране на енергия, за да се гарантира бързо изолиране на източниците на енергия при аварии на мрежата.

4. Прекъсватели на DC страната

Прекъсвателите на DC страната контролират входящата DC мощност към инвертора.

• Функция: Освен разединяването на AC страната, прекъсването на DC страната може напълно да спре работата на инвертора, когато мрежата падне.

• Сценарии на приложение: Предимно използваны в инвертори на фотоелектрически системи, за да се гарантира, че DC мощността, генерирана от солнечните панели, не продължава да се подава към инвертора по време на прекъсване на мрежата.

5. Интелигентни системи за наблюдение

Интелигентните системи за наблюдение предоставят автоматизирани функции за управление и предупреждение, чрез реално време наблюдение на състоянието на мрежата и операцията на инвертора.

• Дистанционно наблюдение: Използване на сензори и комуникационни модули за наблюдение на параметри като напрежението, честотата и мощността на мрежата, предаване на данни към централна система за управление за анализ.

• Автоматично разединяване: При засичане на прекъсване на мрежата или други аномалии, интелигентните системи за наблюдение могат автоматично да издават команди за разединяване на инвертора от мрежата.

• Записване и анализ на данни: Записване на исторически данни за операциите на мрежата и инвертора за последващ анализ и оптимизиране на стратегиите за работа на системата.

6. Защита срещу замърсяване на земята

Защитата срещу замърсяване на земята засича замърсяване на земята в системата на инверторите, свързани с мрежата, за да се гарантира, че няма опасно утечка на ток по време на прекъсване на мрежата.

• Принцип на действие: Чрез наблюдение на токовете на земята в системата, веднъж засечени аномални токове на земята (като късо съединение или утечка), инверторът се разединява незабавно от мрежата.

• Сценарии на приложение: Приложимо за различни видове системи на инвертори, свързани с мрежата, особено в околната среда, склонна към влажност или удари от мълнии.

7. Двуосна система за управление на енергията

Двуосната система за управление на енергията координира потока на енергията между инверторите, свързани с мрежата, и системи за съхранение на енергия.

• Принцип на действие: По време на прекъсване на мрежата, системата може автоматично да премине в режим без мрежа, съхранявайки излишната енергия в батерии или други устройства за съхранение, вместо да продължава да подава енергия към мрежата.

• Сценарии на приложение: Широко използваны в хибридни енергийни системи (като PV + системи за съхранение), за да се гарантира самостоятелна работа без влияние върху мрежата по време на прекъсване.

8. Ръчни прекъсватели

Ръчните прекъсватели са физически прекъсватели, които позволяват операторите ръчно да разединяват инвертора от мрежата в случаи на спешност.

Сценарии на приложение: Въпреки че повечето модерни инвертори са оборудвани с автоматични функции за разединяване, ръчните прекъсватели осигуряват допълнителна безопасност в определени специални ситуации (като поддръжка или спешни случаи).

Резюме

За да се предотврати продължаването на подаване на енергия от инверторите, свързани с мрежата, по време на прекъсване, често се комбинират няколко системи и механизми за безопасност, включително защита срещу островчеобразуване, реле защитни устройства, бързи автоматични прекъсватели, прекъсватели на DC страната, интелигентни системи за наблюдение, защита срещу замърсяване на земята, двуосни системи за управление на енергията и ръчни прекъсватели. Тези мерки работят заедно, за да гарантират безопасността, надеждността и стабилността на мрежата.