چه سیستم‌های ایمنی مانع تغذیه انرژی توسط وارتباط‌دهنده‌های شبکه در حین قطع برق می‌شوند

سیستم‌های ایمنی برای جلوگیری از تأمین برق توسط وارونه‌دهنده‌های متصل به شبکه در حین قطع برق

برای جلوگیری از تأمین برق توسط وارونه‌دهنده‌های متصل به شبکه در زمان قطع برق، معمولاً چندین سیستم و مکانیزم ایمنی استفاده می‌شود. این اقدامات نه تنها پایداری و ایمنی شبکه را محافظت می‌کنند بلکه ایمنی کارکنان نگهداری و سایر کاربران را نیز تضمین می‌کنند. در زیر برخی از سیستم‌های و مکانیزم‌های ایمنی رایج آورده شده است:

۱. محافظت ضدجزیره‌ای

محافظت ضدجزیره‌ای یک فناوری مهم برای جلوگیری از تأمین برق توسط وارونه‌دهنده‌های متصل به شبکه در زمان قطع برق است.

اصول عملکرد: هنگامی که شبکه قطع می‌شود، محافظت ضدجزیره‌ای تغییرات ولتاژ یا فرکانس شبکه را تشخیص می‌دهد و وارونه‌دهنده را به سرعت از شبکه جدا می‌کند تا از تأمین برق توسط آن جلوگیری شود.

روش‌های اجرایی:

روش‌های تشخیص فعال: با تزریق سیگنال‌های اختلال کوچک (مانند نوسانات فرکانس یا ولتاژ) به شبکه، این اختلالات در صورت عملکرد طبیعی شبکه جذب می‌شوند. اما اگر شبکه قطع شود، سیگنال‌های اختلال باعث تغییرات قابل توجه ولتاژ یا فرکانس می‌شوند و وارونه‌دهنده را مجبور به جدا شدن می‌کنند.

روش‌های تشخیص غیرفعال: نظارت بر پارامترهایی مانند ولتاژ و فرکانس شبکه و جدا کردن فوری وارونه‌دهنده اگر مقادیر از محدوده‌های تعیین شده خارج شوند (مانند ولتاژ بالا، ولتاژ پایین، فرکانس غیرطبیعی).

۲. دستگاه‌های محافظت رله‌ای

دستگاه‌های محافظت رله‌ای وضعیت شبکه را نظارت می‌کنند و در صورت تشخیص ناهماهنگی‌ها، وارونه‌دهنده را به سرعت از شبکه جدا می‌کنند.

• رله‌های ولتاژ: نظارت بر ولتاژ شبکه و جدا کردن خودکار وارونه‌دهنده اگر ولتاژ از محدوده‌های عادی خارج شود (بیش از حد یا کمتر از حد).

• رله‌های فرکانس: نظارت بر فرکانس شبکه و جدا کردن خودکار وارونه‌دهنده اگر فرکانس از محدوده‌های قابل قبول خارج شود (بیش از حد یا کمتر از حد).

• رله‌های تشخیص فاز: نظارت بر تغییرات فاز در شبکه برای اطمینان از همزمانی وارونه‌دهنده با شبکه. اگر همزمانی فاز از دست رود، وارونه‌دهنده فوراً جدا می‌شود.

۳. قطعکننده‌های سریع عمل

قطعکننده‌های سریع عمل دستگاه‌هایی هستند که قادر به واکنش به تغییرات وضعیت شبکه در چند میلی‌ثانیه هستند.

• اصول عملکرد: هنگامی که خرابی یا قطع برق شبکه رخ می‌دهد، قطعکننده‌های سریع عمل می‌توانند به سرعت اتصال الکتریکی بین وارونه‌دهنده و شبکه را قطع کنند و از تأمین برق توسط وارونه‌دهنده جلوگیری کنند.

• سیناریوهای کاربرد: به طور گسترده در نیروگاه‌های فتوولتائیک بزرگ، مزارع بادی و سایر سیستم‌های تولید انرژی توزیع شده استفاده می‌شود تا اطمینان حاصل شود که منابع برق در زمان خرابی شبکه به سرعت جدا می‌شوند.

۴. قطعکننده‌های سمت مستقیم جریان

قطعکننده‌های سمت مستقیم جریان کنترل ورودی برق مستقیم به وارونه‌دهنده را انجام می‌دهند.

• کارکرد: علاوه بر قطع اتصال سمت متناوب، قطع منبع برق سمت مستقیم می‌تواند عملکرد وارونه‌دهنده را در زمان قطع برق کاملاً متوقف کند.

• سیناریوهای کاربرد: عمدتاً در وارونه‌دهنده‌های سیستم‌های فتوولتائیک استفاده می‌شود تا اطمینان حاصل شود که برق مستقیم تولید شده توسط پانل‌های خورشیدی در زمان قطع برق به وارونه‌دهنده تأمین نشود.

۵. سیستم‌های نظارت هوشمند

سیستم‌های نظارت هوشمند با نظارت در زمان واقعی بر وضعیت شبکه و عملکرد وارونه‌دهنده، کنترل و هشداردهی خودکار را فراهم می‌کنند.

• نظارت دوردست: استفاده از حسگرها و ماژول‌های ارتباطی برای نظارت بر پارامترهایی مانند ولتاژ، فرکانس و توان شبکه و ارسال داده‌ها به سیستم کنترل مرکزی برای تحلیل.

• قطع خودکار: در صورت تشخیص قطع برق یا ناهماهنگی‌های دیگر، سیستم‌های نظارت هوشمند می‌توانند دستور قطع وارونه‌دهنده از شبکه را به صورت خودکار صادر کنند.

• ضبط و تحلیل داده‌ها: ضبط داده‌های تاریخی عملکرد شبکه و وارونه‌دهنده برای تحلیل و بهینه‌سازی استراتژی‌های عملکرد سیستم در آینده.

۶. محافظت عیب زمینی

محافظت عیب زمینی عیب‌های زمینی در سیستم وارونه‌دهنده متصل به شبکه را تشخیص می‌دهد تا اطمینان حاصل شود که در زمان قطع برق جریان خطرناکی از بین نمی‌رود.

• اصول عملکرد: با نظارت بر جریان‌های زمینی در سیستم، هنگامی که جریان‌های زمینی غیرعادی (مانند خوردگی یا لوپ) تشخیص داده می‌شوند، وارونه‌دهنده فوراً از شبکه جدا می‌شود.

• سیناریوهای کاربرد: قابل کاربرد در انواع مختلف سیستم‌های وارونه‌دهنده متصل به شبکه، به ویژه در محیط‌هایی که آبشاری یا آذرخشی هستند.

۷. سیستم مدیریت انرژی دوطرفه

سیستم‌های مدیریت انرژی دوطرفه جریان انرژی بین وارونه‌دهنده‌های متصل به شبکه و سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی را هماهنگ می‌کنند.

• اصول عملکرد: در زمان قطع برق، سیستم می‌تواند به صورت خودکار به حالت غیرمتصل به شبکه تغییر کند و بیشتر انرژی را در باتری‌ها یا دیگر دستگاه‌های ذخیره‌سازی انرژی ذخیره کند به جای تأمین برق به شبکه.

• سیناریوهای کاربرد: به طور گسترده در سیستم‌های هیبریدی انرژی (مانند PV + ذخیره‌سازی) استفاده می‌شود تا عملکرد خودگردان بدون تأثیر بر شبکه در زمان قطع برق تضمین شود.

۸. سوئیچ‌های جدا کننده دستی

سوئیچ‌های جدا کننده دستی سوئیچ‌های فیزیکی هستند که به اپراتورها اجازه می‌دهند در مواقع اضطراری وارونه‌دهنده را به صورت دستی از شبکه جدا کنند.

سیناریوهای کاربرد: اگرچه بیشتر وارونه‌دهنده‌های مدرن با ویژگی‌های جدا شدن خودکار مجهز شده‌اند، سوئیچ‌های جدا کننده دستی در برخی مواقع خاص (مانند نگهداری یا حالات اضطراری) ایمنی اضافی فراهم می‌کنند.

خلاصه

برای جلوگیری از تأمین برق توسط وارونه‌دهنده‌های متصل به شبکه در زمان قطع برق، معمولاً چندین سیستم و مکانیزم ایمنی ترکیب می‌شوند، از جمله محافظت ضدجزیره‌ای، دستگاه‌های محافظت رله‌ای، قطعکننده‌های سریع عمل، قطعکننده‌های سمت مستقیم جریان، سیستم‌های نظارت هوشمند، محافظت عیب زمینی، سیستم‌های مدیریت انرژی دوطرفه و سوئیچ‌های جدا کننده دستی. این اقدامات با هم کار می‌کنند تا ایمنی، قابلیت اطمینان و پایداری شبکه را تضمین کنند.