Quins sistemes de seguretat eviten que els inversors connectats a la xarxa alimentin la xarxa durant les interrupcions de la mateixa
Sistemes de seguretat per prevenir que els inversors connectats a xarxa proporcionin energia durant les interrupcions de la xarxa
Per prevenir que els inversors connectats a xarxa continuen proporcionant energia a la xarxa durant les interrupcions, normalment s'empren diversos sistemes i mecanismes de seguretat. Aquestes mesures no només protegeixen l'estabilitat i la seguretat de la xarxa, sinó que també asseguren la seguretat del personal de manteniment i altres usuaris. A continuació es presenten alguns dels sistemes i mecanismes de seguretat més comuns:
1. Protecció contra illes
La protecció contra illes és una tecnologia crucial per prevenir que els inversors connectats a xarxa proporcionin energia quan la xarxa està fora de servei.
Principi de funcionament: Quan la xarxa experimenta una interrupció, la protecció contra illes detecta canvis en el voltatge o la freqüència de la xarxa i desconnecta ràpidament l'inversor de la xarxa per evitar que continui proporcionant energia.
Mètodes d'implementació:
Mètodes de detecció activa: Injectant petites senyals de pertorbació (com pertorbacions de freqüència o voltatge) a la xarxa, aquests senyals són absorbits si la xarxa funciona normalment. Tanmateix, si la xarxa es va fora de servei, els senyals de pertorbació causen canvis notables en el voltatge o la freqüència, activant la desconnexió de l'inversor.
Mètodes de detecció passiva: Monitoritzant paràmetres com el voltatge i la freqüència de la xarxa, i desconnectant immediatament l'inversor si els valors superen els rangs predefinits (per exemple, sobretensió, subtensió, freqüència anormal).
2. Dispositius de protecció amb relés
Els dispositius de protecció amb relés monitoritzen l'estat de la xarxa i desconnecten ràpidament l'inversor de la xarxa al detectar anomàlies.
Relés de voltatge: Monitoritzen el voltatge de la xarxa i desconnecten automàticament l'inversor si el voltatge excedeix els rangs normals (massa alt o massa baix).
Relés de freqüència: Monitoritzen la freqüència de la xarxa i desconnecten automàticament l'inversor si la freqüència es troba fora dels límits acceptables (massa alta o massa baixa).
Relés de detecció de fase: Monitoritzen els canvis de fase a la xarxa per assegurar que l'inversor romang sincronitzat amb la xarxa. Si es perd la sincronització de fase, l'inversor es desconnecta immediatament.
3. Interruptors de circuit ràpids
Els interruptors de circuit ràpids són dispositius capaços de reaccionar als canvis d'estat de la xarxa en mil·lisegons.
Principi de funcionament: Quan es produeix un defecte o una interrupció de la xarxa, els interruptors de circuit ràpids poden tallar ràpidament la connexió elèctrica entre l'inversor i la xarxa, evitant que l'inversor continui proporcionant energia.
Escenaris d'aplicació: Ampliament utilitzats en grans plantes fotovoltaiques, parcs eòlics i altres sistemes de generació d'energia distribuïda per assegurar la isolació ràpida de les fonts d'energia durant els defectes de la xarxa.
4. Interruptors de circuit del costat DC
Els interruptors de circuit del costat DC controlen la entrada de potència DC a l'inversor.
Funció: A més de desconnectar la connexió del costat AC, tallar la font de potència del costat DC pot aturar completament l'operació de l'inversor quan la xarxa està fora de servei.
Escenaris d'aplicació: Principalment utilitzats en els inversors de sistemes fotovoltaics per assegurar que la potència DC generada pels panells solars no continua sent proporcionada a l'inversor durant les interrupcions de la xarxa.
5. Sistemes de monitorització intel·ligents
Els sistemes de monitorització intel·ligents proporcionen funcions de control i avís automàtics mitjançant la monitorització en temps real de l'estat de la xarxa i l'operació de l'inversor.
Monitorització remota: Utilitzant sensors i mòduls de comunicació per monitoritzar paràmetres com el voltatge, la freqüència i la potència de la xarxa, i transmetent les dades a un sistema de control central per a l'anàlisi.
Desconnexió automàtica: Al detectar interrupcions de la xarxa o altres anomàlies, els sistemes de monitorització intel·ligents poden emitir automàticament ordres per desconnectar l'inversor de la xarxa.
Registre i anàlisi de dades: Registra les dades històriques de l'operació de la xarxa i l'inversor per a una posterior anàlisi i optimització de les estratègies d'operació del sistema.
6. Protecció contra fites a terra
La protecció contra fites a terra detecta fites a terra en el sistema d'inversors connectats a xarxa per assegurar que no hi hagi cap filtració de corrent perillosa durant les interrupcions de la xarxa.
Principi de funcionament: Monitoritzant les corrents a terra al sistema, tanmateix, quan es detecten corrents a terra anormals (com curts circuits o filtracions), l'inversor es desconnecta immediatament de la xarxa.
Escenaris d'aplicació: Aplicable a diversos tipus de sistemes d'inversors connectats a xarxa, especialment en entorns propensos a l'humitat o els impactes de llamp.
7. Sistema de gestió d'energia bidireccional
Els sistemes de gestió d'energia bidireccional coordinen el flux d'energia entre els inversors connectats a xarxa i els sistemes d'emmagatzematge d'energia.
Principi de funcionament: Durant les interrupcions de la xarxa, el sistema pot canviar automàticament a mode off-grid, emmagatzemant l'excés d'energia en bateries o altres dispositius d'emmagatzematge d'energia en lloc de continuar proporcionant energia a la xarxa.
Escenaris d'aplicació: Ampliament utilitzats en sistemes d'energia híbrids (com sistemes PV + emmagatzematge) per assegurar l'operació autònoma sense afectar la xarxa durant les interrupcions.
8. Interruptris manual de desconnexió
Els interruptris manuals de desconnexió són commutadors físics que permeten als operadors desconnectar manualment l'inversor de la xarxa en situacions d'emergència.
Escenaris d'aplicació: Encara que la majoria dels inversors moderns estan dotats de característiques de desconnexió automàtica, els interruptris manuals de desconnexió proporcionen una seguretat addicional en determinades situacions especials (com ara manteniment o emergencies).
Resum
Per prevenir que els inversors connectats a xarxa continuen proporcionant energia a la xarxa durant les interrupcions, sovint es combinen múltiples sistemes i mecanismes de seguretat, incloent-hi la protecció contra illes, dispositius de protecció amb relés, interruptors de circuit ràpids, interruptors de circuit del costat DC, sistemes de monitorització intel·ligents, protecció contra fites a terra, sistemes de gestió d'energia bidireccional i interruptris manuals de desconnexió. Aquestes mesures treballen conjuntament per assegurar la seguretat, la fiabilitat i l'estabilitat de la xarxa.
