Ποια συστήματα ασφάλειας εμποδίζουν τους συνδεδεμένους με το δίκτυο αντιστροφούς από την παροχή ρεύματος κατά τη διάρκεια παρεμβάσεων στο δίκτυο;

Συστήματα Ασφάλειας για την Πρόληψη της Παροχής Ρεύματος από Γεφυρωτές Μετατροπείς κατά τη Διάρκεια Έκπτωσης Δικτύου

Για να προληφθεί η συνεχής παροχή ρεύματος από τους γεφυρωτές μετατροπείς στο δίκτυο κατά τη διάρκεια έκπτωσης, εφαρμόζονται συνήθως πολλά συστήματα ασφάλειας και μηχανισμοί. Αυτά τα μέτρα όχι μόνο προστατεύουν τη σταθερότητα και την ασφάλεια του δικτύου, αλλά εξασφαλίζουν επίσης την ασφάλεια του προσωπικού συντήρησης και άλλων χρηστών. Κάτω από αυτό βρίσκονται μερικά συνηθισμένα συστήματα ασφάλειας και μηχανισμοί:

1. Προστασία Από Τοπική Λειτουργία

Η προστασία από τοπική λειτουργία είναι μια κρίσιμη τεχνολογία για την πρόληψη της παροχής ρεύματος από τους γεφυρωτές μετατροπείς όταν το δίκτυο είναι έξω.

Αρχή Λειτουργίας: Όταν το δίκτυο βρίσκεται σε έκπτωση, η προστασία από τοπική λειτουργία ανιχνεύει αλλαγές στην τάση ή συχνότητα του δικτύου και αποσυνδέει ταχύ τον μετατροπέα από το δίκτυο για να προληφθεί η συνεχής παροχή ρεύματος.

Μέθοδοι Εφαρμογής:

Ενεργοί Μεθόδοι Ανίχνευσης: Με την ενέσεις μικρών σημάτων διαταραχής (όπως σημάτων συχνότητας ή τάσης) στο δίκτυο, αυτές οι διαταραχές απορροφούνται αν το δίκτυο λειτουργεί φυσιολογικά. Ωστόσο, αν το δίκτυο είναι έξω, τα σήματα διαταραχής προκαλούν εμφανείς αλλαγές στην τάση ή συχνότητα, ενεργοποιώντας τον μετατροπέα να αποσυνδεθεί.

Παθητικές Μεθόδοι Ανίχνευσης: Επιτήρηση παραμέτρων όπως τάση και συχνότητα του δικτύου, και αμέση αποσύνδεση του μετατροπέα αν οι τιμές υπερβαίνουν προκαθορισμένες ορίες (π.χ., υπερτάσιση, υποτάσιση, ανωμαλή συχνότητα).

2. Συστήματα Προστασίας με Ρελέ

Τα συστήματα προστασίας με ρελέ επιτηρούν την κατάσταση του δικτύου και αποσυνδέουν ταχύ τον μετατροπέα από το δίκτυο σε περίπτωση ανωμαλίας.

• Ρελέ Τάσης: Επιτηρούν την τάση του δικτύου και αποσυνδέουν αυτόματα τον μετατροπέα αν η τάση υπερβαίνει τις φυσιολογικές ορίες (πολύ υψηλή ή πολύ χαμηλή).

• Ρελέ Συχνότητας: Επιτηρούν τη συχνότητα του δικτύου και αποσυνδέουν αυτόματα τον μετατροπέα αν η συχνότητα βρίσκεται εκτός αποδεκτών ορίων (πολύ υψηλή ή πολύ χαμηλή).

• Ρελέ Φάσης: Επιτηρούν τις αλλαγές φάσης στο δίκτυο για να εξασφαλίσουν ότι ο μετατροπέας παραμένει συγχρονισμένος με το δίκτυο. Εάν χαθεί ο συγχρονισμός, ο μετατροπέας αποσυνδέεται αμέσως.

3. Ταχύδραστα Σκαλώματα

Τα ταχύδραστα σκαλώματα είναι συστήματα που μπορούν να ανταποκρίνονται σε αλλαγές της κατάστασης του δικτύου μέσα σε μιλισεκόντα.

• Αρχή Λειτουργίας: Όταν συμβαίνει έκπτωση ή παρακμή του δικτύου, τα ταχύδραστα σκαλώματα μπορούν να κόψουν την ηλεκτρική σύνδεση μεταξύ του μετατροπέα και του δικτύου, προληπτικά, προκειμένου να αποτραπεί η συνεχής παροχή ρεύματος.

• Εφαρμογές: Χρησιμοποιούνται ευρέως σε μεγάλα φωτοβολταϊκά πάρκα, παρκά πνευματικής ενέργειας και άλλα διανεμημένα συστήματα παραγωγής ενέργειας για να εξασφαλίσουν ταχεία απομόνωση των πηγών ενέργειας κατά τη διάρκεια παρακμής του δικτύου.

4. Σκαλώματα Στην Πλευρά DC

Τα σκαλώματα στην πλευρά DC ελέγχουν την είσοδο DC ρεύματος στον μετατροπέα.

• Λειτουργία: Εκτός από την αποσύνδεση της σύνδεσης AC, η κοπή της πηγής DC μπορεί να σταματήσει εντελώς τη λειτουργία του μετατροπέα κατά τη διάρκεια έκπτωσης του δικτύου.

• Εφαρμογές: Χρησιμοποιούνται κυρίως σε μετατροπείς φωτοβολταϊκών συστημάτων για να εξασφαλίσουν ότι το DC ρεύμα που παράγεται από τα φωτοβολταϊκά πάνελα δεν συνεχίζει να παρέχεται στον μετατροπέα κατά τη διάρκεια έκπτωσης του δικτύου.

5. Νοηματικά Συστήματα Επιτήρησης

Τα νοηματικά συστήματα επιτήρησης παρέχουν αυτόματες λειτουργίες ελέγχου και προειδοποίησης μέσω πραγματικού χρόνου επιτήρησης της κατάστασης του δικτύου και της λειτουργίας του μετατροπέα.

• Μακρινή Επιτήρηση: Χρησιμοποιώντας αισθητήρες και μονάδες επικοινωνίας για την επιτήρηση παραμέτρων όπως τάση, συχνότητα και ισχύς του δικτύου, μεταφέροντας τα δεδομένα σε κεντρικό σύστημα ελέγχου για ανάλυση.

• Αυτόματη Αποσύνδεση: Σε περίπτωση ανίχνευσης έκπτωσης του δικτύου ή άλλων ανωμαλιών, τα νοηματικά συστήματα επιτήρησης μπορούν να εκδώσουν αυτόματα εντολές για την αποσύνδεση του μετατροπέα από το δίκτυο.

• Καταγραφή και Ανάλυση Δεδομένων: Καταγραφή ιστορικών δεδομένων της λειτουργίας του δικτύου και του μετατροπέα για επόμενη ανάλυση και βελτίωση των στρατηγικών λειτουργίας του συστήματος.

6. Προστασία Από Επίγεια Παρακμή

Η προστασία από επίγεια παρακμή ανιχνεύει επίγειες παρακμής στο σύστημα των γεφυρωτών μετατροπέων για να εξασφαλίσει ότι δεν συμβαίνει επικίνδυνη διαρροή ρεύματος κατά τη διάρκεια έκπτωσης του δικτύου.

• Αρχή Λειτουργίας: Επιτηρώντας τους επίγειους ρεύματες στο σύστημα, μόλις ανιχνευθούν ανωμαλίες (όπως σύνδεση στο χέρι ή διαρροή), ο μετατροπέας αποσυνδέεται αμέσως από το δίκτυο.

• Εφαρμογές: Εφαρμόζεται σε διάφορα συστήματα γεφυρωτών μετατροπέων, ειδικά σε περιβάλλοντα που είναι ευάλωτα σε υγρασία ή χτύπημα αστραπής.

7. Δίδυμο Σύστημα Διαχείρισης Ενέργειας

Τα δίδυμα συστήματα διαχείρισης ενέργειας συντονίζουν την ροή ενέργειας μεταξύ των γεφυρωτών μετατροπέων και των συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας.

• Αρχή Λειτουργίας: Κατά τη διάρκεια έκπτωσης του δικτύου, το σύστημα μπορεί να αλλάξει αυτόματα σε λειτουργία χωρίς δίκτυο, αποθηκεύοντας την υπερβατική ενέργεια σε μπαταρίες ή άλλα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας αντί να συνεχίσει να παρέχει ρεύμα στο δίκτυο.

• Εφαρμογές: Χρησιμοποιούνται ευρέως σε υβριδικά συστήματα ενέργειας (π.χ. φωτοβολταϊκά + αποθήκευση) για να εξασφαλίσουν αυτόνομη λειτουργία χωρίς να επηρεάζεται το δίκτυο κατά τη διάρκεια έκπτωσης.

8. Χειροκίνητα Σκαλώματα Αποσύνδεσης

Τα χειροκίνητα σκαλώματα αποσύνδεσης είναι φυσικά σκαλώματα που επιτρέπουν στους τεχνικούς να αποσυνδέσουν χειροκίνητα τον μετατροπέα από το δίκτυο σε επείγουσες περιπτώσεις.

Εφαρμογές: Παρόλο που τα πλειστά σύγχρονα μετατροπείς είναι εξοπλισμένα με αυτόματες λειτουργίες αποσύνδεσης, τα χειροκίνητα σκαλώματα αποσύνδεσης παρέχουν επιπλέον ασφάλεια σε ορισμένες ειδικές περιπτώσεις (π.χ. συντήρηση ή επείγουσες περιπτώσεις).

Σύνοψη

Για να προληφθεί η συνεχής παροχή ρεύματος από τους γεφυρωτές μετατροπείς στο δίκτυο κατά τη διάρκεια έκπτωσης, συνήθως συνδυάζονται πολλά συστήματα ασφάλειας και μηχανισμοί, συμπεριλαμβανομένων της προστασίας από τοπική λειτουργία, των συστημάτων προστασίας με ρελέ, των ταχύδραστων σκαλωμάτων, των σκαλωμάτων στην πλευρά DC, των νοηματικών συστημάτων επιτήρησης, της προστασίας από επίγεια παρακμή, των διδύμων συστημάτων διαχείρισης ενέργειας και των χειροκινητών σκαλωμάτων αποσύνδεσης. Αυτά τα μέτρα συνεργάζονται για να εξασφαλίσουν την ασφάλεια, την αξιοπιστία και τη σταθερότητα του δικτύου.