Milyen biztonsági rendszerek megakadályozzák a hálózatra kapcsolt inverterek által történő energiaellátást a hálózati kimenetel esetén

Biztonsági rendszerek a hálózathoz csatlakozó inverterek ellátásának megakadályozására a hálózati kibukta esetén

A hálózathoz csatlakozó inverterek áramellátásának megakadályozása a hálózati kibukta esetén számos biztonsági rendszer és mechanizmus segítségével történik. Ezek a intézkedések nem csak a hálózat stabilitását és biztonságát védik, de biztosítják a karbantartási személyzet és más felhasználók biztonságát is. A következőkben néhány gyakori biztonsági rendszer és mechanizmus található:

1. Anti-islandolási védelem

Az anti-islandolási védelem egy kulcsfontosságú technológia, amely megakadályozza, hogy a hálózathoz csatlakozó inverterek áramot adjanak a hálózatban, ha az leesik.

Működési elv: Ha a hálózat kibukik, az anti-islandolási védelem észleli a hálózat feszültségének vagy frekvenciájának változását, és gyorsan leválasztja az invertert a hálózattól, hogy ne adjon további áramot.

Végrehajtási módok:

Aktív észlelési módszerek: Kis zavaró jelek (pl. frekvencia- vagy feszültség-perturbációk) befecskendezése a hálózatba, amelyek normál működés során elnyelődnek. Azonban, ha a hálózat leesik, a zavaró jelek jelentős feszültség- vagy frekvencia-változást okoznak, ami aktiválja az inverter leválasztását.

Passzív észlelési módszerek: A hálózat feszültségének és frekvenciájának figyelése, és az inverter azonnali leválasztása, ha az értékek meghaladják a meghatározott tartományokat (pl. túlfeszültség, alulfeszültség, anomális frekvencia).

2. Váltóvédelmi eszközök

A váltóvédelmi eszközök a hálózat állapotát figyelik, és gyorsan leválasztják az invertert a hálózattól, ha anomáliát észlelnek.

• Feszültségrelék: A hálózat feszültségének figyelése, és az inverter automatikus leválasztása, ha a feszültség normális tartományon kívülre esik (túl magas vagy túl alacsony).

• Frekvenciarelék: A hálózat frekvenciájának figyelése, és az inverter automatikus leválasztása, ha a frekvencia elfogadható határain kívülre esik (túl magas vagy túl alacsony).

• Fázisérzékelő relék: A hálózat fázisváltozásainak figyelése, hogy az inverter szinkronizálva maradjon a hálózattal. Ha a fázisszinkronizáció elveszik, az inverter azonnal leválasztódik.

3. Gyorsműködő átmeneti vezérlők

A gyorsműködő átmeneti vezérlők olyan eszközök, amelyek millisekondban képesek reagálni a hálózati állapotváltozásokra.

• Működési elv: Hálózati hiba vagy kibuktás esetén a gyorsműködő átmeneti vezérlők gyorsan megszakítják az inverter és a hálózat közötti elektrikai kapcsolatot, hogy az inverter ne adjon további áramot.

• Alkalmazási területek: Széles körben használják nagy fotovoltaikus növényeken, szélparkokon és más elosztott energia-termelő rendszereken, hogy gyorsan elkülönítsék az energiaforrásokat a hálózati hibák esetén.

4. DC oldali átmeneti vezérlők

A DC oldali átmeneti vezérlők irányítják az inverterhez bevezetett DC energiát.

• Funkció: Az AC oldali kapcsolat leválasztása mellett a DC oldali energiaforrás leválasztása teljesen leállítja az inverter működését a hálózati kibukta esetén.

• Alkalmazási területek: Főleg fotovoltaikus rendszerek invertereire használják, hogy a napenergia paneljei által termelt DC energia ne adódjon tovább az inverterhez a hálózati kibukta esetén.

5. Okos monitorozó rendszerek

Az okos monitorozó rendszerek automatikus ellenőrzési és riasztási funkciókat nyújtanak a hálózati állapot és az inverter működés valós idejű figyelésével.

• Távoli monitorozás: Érzékelők és kommunikációs modulok használatával a hálózat feszültségének, frekvenciájának és erősségének figyelése, majd az adatok továbbítása egy központi ellenőrző rendszerhez elemzés céljából.

• Automatikus leválasztás: A hálózati kibukta vagy más anomáliák észlelésekor az okos monitorozó rendszerek automatikusan parancsot adnak az inverter hálózattól való leválasztására.

• Adatfeljegyzés és elemzés: A hálózat és az inverter működésének történeti adatainak feljegyzése, hogy későbbi elemzés és a rendszer működési stratégiájának optimalizálása érdekében legyenek elérhetők.

6. Földhuzamos védelem

A földhuzamos védelem a hálózathoz csatlakozó inverter-rendszerben lévő földhuzamokat észleli, hogy a hálózati kibukta esetén ne keletkezzen veszélyes áramfolyás.

• Működési elv: A rendszerben lévő földhuzamos áramok figyelése, és az inverter azonnali leválasztása, ha anomális földhuzamos áramokat (pl. rövidzárlat vagy áramfolyás) észlel.

• Alkalmazási területek: Különböző típusú hálózathoz csatlakozó inverter-rendszerekre alkalmazható, különösen nedves vagy villámirtó környezetben.

7. Kétirányú energia-kezelő rendszer

A kétirányú energia-kezelő rendszerek koordinálják az energiaáramlást a hálózathoz csatlakozó inverterek és az energia-tároló rendszerek között.

• Működési elv: A hálózati kibukta esetén a rendszer automatikusan átkapcsolódik off-grid üzemmódba, és a felesleges energiát akkumulátorok vagy más energia-tároló eszközökbe tárolja, anélkül, hogy további áramot adna a hálózatnak.

• Alkalmazási területek: Széles körben használják hibrid energia-rendszerekben (pl. napenergia + tároló rendszerek), hogy autonóm működést biztosítsanak, anélkül, hogy a hálózatot érintenék a kibukta esetén.

8. Manuális leválasztó kapcsolók

A manuális leválasztó kapcsolók fizikai kapcsolók, amelyek lehetővé teszik a személyzet számára, hogy manuálisan leválasszák az invertert a hálózattól a kivételes helyzetekben.

Alkalmazási területek: Bár a legtöbb modern inverter automatikus leválasztó funkcióval rendelkezik, a manuális leválasztó kapcsolók további biztonságot nyújtanak bizonyos speciális helyzetekben (pl. karbantartás vagy kivételes helyzetek).

Összefoglalás

A hálózathoz csatlakozó inverterek áramellátásának megakadályozása a hálózati kibukta esetén több biztonsági rendszer és mechanizmus kombinációjával történik, beleértve az anti-islandolási védelmet, a váltóvédelmi eszközöket, a gyorsműködő átmeneti vezérlőket, a DC oldali átmeneti vezérlőket, az okos monitorozó rendszereket, a földhuzamos védelmet, a kétirányú energia-kezelő rendszereket, és a manuális leválasztó kapcsolókat. Ezek a intézkedések együttesen biztosítják a hálózat biztonságát, megbízhatóságát és stabilitását.