Kateri varnostni sistemi preprečujejo, da mrežno povezani inverterji podajajo energijo med izpadom električne mreže

Varnostni sistemi za preprečevanje oskrbe s strigi omrežnih inverterjev med odpadki omrežja

Za preprečevanje, da bi omrežni inverterji nadaljevali z oskrbovanjem omrežja med odpadki, se običajno uporabljajo več varnostnih sistemov in mehanizmov. Ti ukrepi ne le zaščitijo stabilnost in varnost omrežja, ampak tudi varnost osebja za vzdrževanje in drugih uporabnikov. Spodaj so nekateri pogosti varnostni sistemi in mehanizmi:

1. Zaščita pred izoliranjem (Anti-Islanding Protection)

Zaščita pred izoliranjem je ključna tehnologija, ki preprečuje, da bi omrežni inverterji nadaljevali z oskrbovanjem, ko je omrežje padlo.

Načelo delovanja: Ko do pride do odpada omrežja, zaščita pred izoliranjem zazna spremembe napetosti ali frekvence omrežja in hitro odstrani inverter iz omrežja, da prepreči nadaljnjo oskrbo s strigi.

Metode implementacije:

Aktivne metode zaznavanja: Z vstavljanjem majhnih motilskih signalov (na primer frekvenčnih ali napetostnih perturbacij) v omrežje, ti motniki absorbirajo, če omrežje deluje normalno. Vendar, če omrežje odpade, motilski signali povzročijo opazne spremembe napetosti ali frekvence, kar aktivira inverter, da se odstrani.

Pasivne metode zaznavanja: Nadzor parametrov, kot so napetost in frekvenca omrežja, in takojšnje odstranitev inverterja, če vrednosti presegajo preddefinirane obsege (na primer povišana ali znižana napetost, nenormalna frekvenca).

2. Relayska zaščitna naprava

Relayske zaščitne naprave nadzorujejo stanje omrežja in hitro odstranijo inverter iz omrežja, ko zaznajo anomalije.

• Napetostni relai: Nadzorujeta napetost omrežja in samodejno odstranita inverter, če napetost preseže normalne obsege (previsoka ali prenizka).

• Frekvenčni relai: Nadzorujeta frekvenco omrežja in samodejno odstranita inverter, če frekvenca pada izven sprejemljivih mej (previsoka ali prenizka).

• Fazni detekcijski relai: Nadzorujejo fazne spremembe v omrežju, da zagotovijo, da inverter ostane sinhroniziran s omrežjem. Če se izgubi fazna sinhronizacija, se inverter takoj odstrani.

3. Hitri preklopniki

Hitri preklopniki so naprave, sposobne reagirati na spremembe stanja omrežja v milisekundah.

• Načelo delovanja: Ko pride do odpada ali odpada omrežja, lahko hitri preklopniki hitro prekineta električno povezavo med inverterjem in omrežjem, da preprečijo nadaljnjo oskrbo s strigi.

• Uporabni scenariji: Široko uporabljeni v velikih fotovoltačnih elektrarnah, vetrnih parkih in drugih distribuiranih sistemih za generiranje energije, da zagotovijo hitro izolacijo virov energije med odpadi omrežja.

4. Preklopniki DC strani

Preklopniki DC strani kontroliro pojavljanje DC energije v inverterju.

• Funkcija: Poleg prekinjanja povezave AC strani lahko prekinitev DC strani vire energije popolnoma ustavi delovanje inverterja, ko je omrežje padlo.

• Uporabni scenariji: Predvsem uporabljeni v fotovoltačnih inverterjih, da zagotovijo, da DC energija, generirana s sončnimi paneli, ne nadaljuje z oskrbovanjem inverterja med odpadi omrežja.

5. Pametni sistemi za nadzor

Pametni sistemi za nadzor pružajo avtomatizirano kontrolno in opozoriško funkcijo z realnim časom nadzora stanja omrežja in delovanja inverterja.

• Oddaljen nadzor: S senzorji in komunikacijskimi moduli nadzorujejo parametre, kot so napetost, frekvenca in moč omrežja, podatke pa prenašajo v centralni kontrolni sistem za analizo.

• Avtomatsko prekinitev: Ko zazname odpad omrežja ali druge anomalije, pametni sistemi za nadzor lahko avtomatsko izdajo ukaze za prekinitev inverterja iz omrežja.

• Zapis in analiza podatkov: Zapisovanje zgodovinskih podatkov o operacijah omrežja in inverterja za kasnejšo analizo in optimizacijo strategij delovanja sistema.

6. Zaščita pred talnimi kršitvami

Zaščita pred talnimi kršitvami zaznava talne kršitve v sistemu omrežnih inverterjev, da zagotovi, da se med odpadi omrežja ne bo pojavila nevarna utrka struge.

• Načelo delovanja: S nadzorom talnih tokov v sistemu, ko zazname abnormalne talne toke (na primer kratki zaprtki ali utrke), se inverter takoj odstrani iz omrežja.

• Uporabni scenariji: Uporabljajo se v različnih vrstah sistemov omrežnih inverterjev, še posebej v okoljih, kjer je več vlage ali možnosti za ujeme.

7. Dvoosmerna sistema za upravljanje energije

Dvoosmerna sistema za upravljanje energije koordinira pretok energije med omrežnimi inverterji in sistemi za shranjevanje energije.

• Načelo delovanja: Med odpadi omrežja se sistem lahko avtomatsko preklopi v način brez omrežja, hranilne premoč pa shrani v baterije ali druge naprave za shranjevanje energije namesto, da bi nadaljeval z oskrbovanjem omrežja.

• Uporabni scenariji: Široko uporabljeni v hibridnih sistemih energije (na primer PV + shranjevanje) za zagotovitev avtonomnega delovanja brez vpliva na omrežje med odpadi.

8. Ročni preklopniki

Ročni preklopniki so fizični preklopniki, ki omogočajo operatorjem ročno prekinitev inverterja iz omrežja v nujnih primerih.

Uporabni scenariji: Čeprav so večina sodobnih inverterjev opremljeni z avtomatskimi funkcijami za prekinitev, ročni preklopniki pružajo dodatno varnost v določenih posebnih situacijah (na primer pri vzdrževanju ali nujnih primerih).

Povzetek

Za preprečevanje, da bi omrežni inverterji nadaljevali z oskrbovanjem omrežja med odpadi, se pogosto kombinirajo več varnostnih sistemov in mehanizmov, vključno s zaščito pred izoliranjem, relayskimi zaščitnimi napravami, hitrimi preklopniki, preklopniki DC strani, pametnimi sistemi za nadzor, zaščito pred talnimi kršitvami, dvoosmernimi sistemi za upravljanje energije in ročnimi preklopniki. Ti ukrepi skupaj delajo, da zagotovijo varnost, zanesljivost in stabilnost omrežja.