Какие системы безопасности предотвращают подачу электроэнергии сетевыми инверторами во время отключений электросети

Системы безопасности для предотвращения подачи электроэнергии сетевыми инверторами во время отключений сети

Для предотвращения продолжения подачи электроэнергии сетевыми инверторами в сеть во время отключений, как правило, используются несколько систем безопасности и механизмов. Эти меры не только защищают стабильность и безопасность сети, но и обеспечивают безопасность персонала, выполняющего техническое обслуживание, а также других пользователей. Ниже приведены некоторые распространенные системы безопасности и механизмы:

1. Защита от островковых режимов

Защита от островковых режимов является ключевой технологией, предотвращающей подачу электроэнергии сетевыми инверторами при отключении сети.

Принцип работы: При отключении сети защита от островковых режимов обнаруживает изменения напряжения или частоты в сети и быстро отключает инвертор от сети, чтобы предотвратить его дальнейшую подачу электроэнергии.

Методы реализации:

Активные методы обнаружения: Внедрение небольших сигналов возмущения (например, изменений частоты или напряжения) в сеть. Если сеть функционирует нормально, эти возмущения поглощаются. Однако, если сеть выходит из строя, сигналы возмущения вызывают заметные изменения напряжения или частоты, что приводит к отключению инвертора.

Пассивные методы обнаружения: Мониторинг параметров, таких как напряжение и частота сети, и немедленное отключение инвертора, если значения выходят за предопределенные диапазоны (например, перенапряжение, недонапряжение, аномальная частота).

2. Реле защиты

Реле защиты контролируют состояние сети и быстро отключают инвертор от сети при обнаружении аномалий.

• Реле напряжения: Контролируют напряжение сети и автоматически отключают инвертор, если напряжение выходит за пределы нормальных диапазонов (слишком высокое или слишком низкое).

• Реле частоты: Контролируют частоту сети и автоматически отключают инвертор, если частота выходит за допустимые пределы (слишком высокая или слишком низкая).

• Реле фазового контроля: Контролируют изменения фаз в сети, чтобы обеспечить синхронизацию инвертора с сетью. Если синхронизация теряется, инвертор немедленно отключается.

3. Быстродействующие автоматические выключатели

Быстродействующие автоматические выключатели — это устройства, способные реагировать на изменения состояния сети в течение миллисекунд.

• Принцип работы: При возникновении аварийного состояния или отключения сети быстродействующие автоматические выключатели могут быстро разорвать электрическое соединение между инвертором и сетью, предотвращая дальнейшую подачу электроэнергии инвертором.

• Области применения: Широко используются в крупных фотovoltaических электростанциях, ветровых парках и других распределенных системах генерации электроэнергии для обеспечения быстрого изоляции источников питания при авариях в сети.

4. Автоматические выключатели постоянного тока

Автоматические выключатели постоянного тока контролируют вход постоянного тока в инвертор.

• Функция: Помимо отключения соединения переменного тока, отключение источника постоянного тока может полностью остановить работу инвертора при отключении сети.

• Области применения: Применяются в основном в инверторах фотovoltaических систем, чтобы гарантировать, что постоянный ток, генерируемый солнечными панелями, не будет продолжать подаваться на инвертор при отключении сети.

5. Системы умного мониторинга

Системы умного мониторинга предоставляют автоматизированные функции управления и оповещения путем реального времени мониторинга состояния сети и работы инвертора.

• Удаленный мониторинг: Использование датчиков и модулей связи для мониторинга параметров, таких как напряжение, частота и мощность сети, передача данных в центральную систему управления для анализа.

• Автоматическое отключение: При обнаружении отключений сети или других аномалий системы умного мониторинга могут автоматически выдавать команды на отключение инвертора от сети.

• Запись и анализ данных: Запись исторических данных о работе сети и инвертора для последующего анализа и оптимизации стратегий работы системы.

6. Защита от замыкания на землю

Защита от замыкания на землю обнаруживает замыкания на землю в системе сетевых инверторов, чтобы предотвратить опасные утечки тока при отключении сети.

• Принцип работы: По мере мониторинга заземляющих токов в системе, при обнаружении аномальных заземляющих токов (например, коротких замыканий или утечек) инвертор немедленно отключается от сети.

• Области применения: Применимы к различным типам систем сетевых инверторов, особенно в условиях, склонных к влажности или ударов молнии.

7. Система двунаправленного управления энергией

Система двунаправленного управления энергией координирует поток энергии между сетевыми инверторами и системами хранения энергии.

• Принцип работы: При отключении сети система может автоматически переключиться в автономный режим, сохраняя избыточную энергию в аккумуляторах или других устройствах хранения энергии, вместо того, чтобы продолжать подачу электроэнергии в сеть.

• Области применения: Широко используется в гибридных энергетических системах (например, PV + системы хранения) для обеспечения автономной работы без влияния на сеть при отключениях.

8. Ручные выключатели отключения

Ручные выключатели отключения — это физические выключатели, позволяющие операторам вручную отключить инвертор от сети в чрезвычайных ситуациях.

Области применения: Хотя большинство современных инверторов оснащены автоматическими функциями отключения, ручные выключатели отключения обеспечивают дополнительную безопасность в определенных специфических ситуациях (например, при техническом обслуживании или в чрезвычайных ситуациях).

Заключение

Для предотвращения продолжения подачи электроэнергии сетевыми инверторами в сеть во время отключений часто комбинируются несколько систем безопасности и механизмов, включая защиту от островковых режимов, реле защиты, быстродействующие автоматические выключатели, автоматические выключатели постоянного тока, системы умного мониторинга, защиту от замыкания на землю, системы двунаправленного управления энергией и ручные выключатели отключения. Эти меры работают вместе, чтобы обеспечить безопасность, надежность и стабильность сети.