Jaké bezpečnostní systémy brání síťovým inverterům v napájení sítě během výpadků elektrické sítě

Bezpečnostní systémy pro prevenci předávání energie síťovými inverterty během výpadků elektrické sítě

Pro prevenci předávání energie síťovými inverterty do sítě během výpadků se obvykle používají několik bezpečnostních systémů a mechanismů. Tyto opatření nejen chrání stabilitu a bezpečnost sítě, ale také zajišťují bezpečnost údržbářů a dalších uživatelů. Níže jsou uvedeny některé běžné bezpečnostní systémy a mechanismy:

1. Ochrana proti ostrovnímu provozu

Ochrana proti ostrovnímu provozu je klíčovou technologií pro prevenci předávání energie síťovými inverterty, když je síť vypnutá.

Princip fungování: Když dojde k výpadku sítě, ochrana proti ostrovnímu provozu detekuje změny napětí nebo frekvence sítě a rychle odpojí inverter od sítě, aby zabránila jeho nadále probíhajícímu předávání energie.

Způsoby implementace:

Aktivní metody detekce: Vstřikováním malých rušivých signálů (např. perturbací frekvence nebo napětí) do sítě, které jsou absorbovány, pokud síť funguje normálně. Pokud však síť vypadne, rušivé signály způsobí patrné změny napětí nebo frekvence, což vyvolá odpojení inverteru.

Pasivní metody detekce: Sledování parametrů jako je napětí a frekvence sítě a okamžité odpojení inverteru, pokud hodnoty přesahují předdefinované rozmezí (např. přetlak, podtlak, neobvyklá frekvence).

2. Reléové ochranné zařízení

Reléové ochranné zařízení sledují stav sítě a rychle odpojují inverter od sítě po detekci anomálií.

• Napěťová relé: Sledují napětí sítě a automaticky odpojí inverter, pokud napětí přesáhne normální rozmezí (příliš vysoké nebo příliš nízké).

• Frekvenční relé: Sledují frekvenci sítě a automaticky odpojí inverter, pokud frekvence upadne mimo přijatelná omezení (příliš vysoká nebo příliš nízká).

• Relé pro detekci fáz: Sledují změny fáz v síti, aby zajistily synchronizaci inverteru se sítí. Pokud je synchronizace ztracena, inverter je okamžitě odpojen.

3. Rychlé spínací relé

Rychlá spínací relé jsou zařízení schopná reagovat na změny stavu sítě v řádu milisekund.

• Princip fungování: Když dojde k poruše nebo výpadku sítě, rychlá spínací relé mohou rychle přerušit elektrické spojení mezi inverterem a sítí, aby zabránily inverteru v nadále probíhajícím předávání energie.

• Scénáře použití: Široce používána v velkých fotovoltaických elektrárnách, větrných farmaech a dalších distribuovaných systémech výroby energie, aby zajistila rychlé izolování zdrojů energie během poruch sítě.

4. Spínací relé na straně stejnosměrného proudu

Spínací relé na straně stejnosměrného proudu kontrolovala vstup stejnosměrného proudu do inverteru.

• Funkce: Kromě odpojení spojení na straně střídavého proudu lze úplně zastavit operaci inverteru během výpadku sítě odpojením zdroje stejnosměrného proudu na straně stejnosměrného proudu.

• Scénáře použití: Hlavně používána v invertorech fotovoltaických systémů, aby zajistily, že stejnosměrný proud generovaný solárními panely nebude nadále předáván inverteru během výpadků sítě.

5. Chytré monitorovací systémy

Chytré monitorovací systémy poskytují automatizovanou kontrolu a varovací funkce prostřednictvím reálného času sledování stavu sítě a provozu inverteru.

• Vzdálené monitorování: Použití senzorů a komunikačních modulů k monitorování parametrů jako je napětí, frekvence a výkon sítě, přenos dat do centrálního řídicího systému pro analýzu.

• Automatické odpojení: Po detekci výpadku sítě nebo jiných anomálií mohou chytré monitorovací systémy automaticky vydávat příkazy k odpojení inverteru od sítě.

• Zaznamenávání a analýza dat: Zaznamenávání historických dat o provozu sítě a inverteru pro následnou analýzu a optimalizaci strategií provozu systému.

6. Ochrana proti zemnímu defektu

Ochrana proti zemnímu defektu detekuje zemní defekty v systému síťového inverteru, aby se zabránilo nebezpečnému unikání proudu během výpadků sítě.

• Princip fungování: Sledováním zemních proudů v systému, jakmile jsou detekovány neobvyklé zemní proudy (jako jsou krátké spojení nebo unikání), inverter je okamžitě odpojen od sítě.

• Scénáře použití: Použitelné pro různé typy systémů síťových inverterů, zejména v prostředích náchylných k vlhkosti nebo bleskovým zásahům.

7. Dvousměrný systém správy energií

Dvousměrné systémy správy energií koordinují tok energie mezi síťovými inverterty a systémy ukládání energie.

• Princip fungování: Během výpadků sítě může systém automaticky přepnout do módů off-grid, ukládaje přebytečnou energii do baterií nebo jiných zařízení pro ukládání energie namísto toho, aby nadále předával energii do sítě.

• Scénáře použití: Široce používány v hybridních energetických systémech (jako jsou systémy PV + ukládání energie) pro zajištění autonomního provozu bez ovlivnění sítě během výpadků.

8. Ruční spínače odpojení

Ruční spínače odpojení jsou fyzické spínače, které umožňují operátorům ručně odpojit inverter od sítě v nouzových situacích.

Scénáře použití: I když většina moderních inverterů je vybavena funkcemi automatického odpojení, ruční spínače odpojení poskytují dodatečnou bezpečnost v určitých speciálních situacích (jako jsou údržba nebo nouzové situace).

Shrnutí

Pro prevenci předávání energie síťovými inverterty do sítě během výpadků se často kombinují několik bezpečnostních systémů a mechanismů, včetně ochrany proti ostrovnímu provozu, reléových ochranných zařízení, rychlých spínacích relé, spínacích relé na straně stejnosměrného proudu, chytrých monitorovacích systémů, ochrany proti zemnímu defektu, dvousměrných systémů správy energií a ručních spínačů odpojení. Tyto opatření společně zajišťují bezpečnost, spolehlivost a stabilitu sítě.