ระบบความปลอดภัยใดป้องกันไม่ให้อินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับระบบสายส่งไฟฟ้าส่งพลังงานระหว่างการขัดข้องของระบบสายส่งไฟฟ้า

ระบบความปลอดภัยในการป้องกันอินเวอร์เตอร์เชื่อมต่อกับกริดจากการจ่ายไฟขณะที่เกิดการขัดข้องของระบบไฟฟ้า

เพื่อป้องกันไม่ให้อินเวอร์เตอร์เชื่อมต่อกับกริดยังคงจ่ายไฟฟ้าไปยังระบบไฟฟ้าในระหว่างการขัดข้อง มักจะใช้ระบบและกลไกความปลอดภัยหลายอย่าง วิธีการเหล่านี้ไม่เพียงแต่ช่วยปกป้องความมั่นคงและความปลอดภัยของระบบไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังช่วยรักษาความปลอดภัยของพนักงานซ่อมบำรุงและผู้ใช้งานอื่น ๆ ด้วย ด้านล่างนี้เป็นระบบที่ใช้บ่อยบางอย่าง:

1. การป้องกันเกาะตัวเอง (Anti-Islanding Protection)

การป้องกันเกาะตัวเองเป็นเทคโนโลยีสำคัญที่ใช้ในการป้องกันไม่ให้อินเวอร์เตอร์เชื่อมต่อกับกริดจ่ายไฟฟ้าเมื่อระบบไฟฟ้าหยุดทำงาน

หลักการทำงาน: เมื่อระบบไฟฟ้าเกิดการขัดข้อง การป้องกันเกาะตัวเองจะตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของแรงดันหรือความถี่ในระบบไฟฟ้า และทำการตัดการเชื่อมต่ออินเวอร์เตอร์ออกจากระบบไฟฟ้าอย่างรวดเร็ว เพื่อป้องกันไม่ให้มันยังคงจ่ายไฟฟ้าต่อไป

วิธีการดำเนินการ:

วิธีการตรวจจับแบบแอคทีฟ: โดยการส่งสัญญาณรบกวนเล็ก ๆ (เช่น การเปลี่ยนแปลงความถี่หรือแรงดัน) เข้าสู่ระบบไฟฟ้า สัญญาณเหล่านี้จะถูกดูดซับหากระบบไฟฟ้าทำงานตามปกติ แต่หากระบบไฟฟ้าหยุดทำงาน สัญญาณรบกวนจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของแรงดันหรือความถี่ที่ชัดเจน จนทำให้อินเวอร์เตอร์ตัดการเชื่อมต่อ

วิธีการตรวจจับแบบพาสซีฟ: ตรวจสอบพารามิเตอร์เช่น แรงดันและความถี่ของระบบไฟฟ้า และทำการตัดการเชื่อมต่ออินเวอร์เตอร์ทันทีหากค่าใดค่าหนึ่งเกินขอบเขตที่กำหนดไว้ (เช่น แรงดันสูงเกิน แรงดันต่ำเกิน ความถี่ผิดปกติ)

2. วงจรป้องกันรีเลย์

วงจรป้องกันรีเลย์จะตรวจสอบสถานะของระบบไฟฟ้าและทำการตัดการเชื่อมต่ออินเวอร์เตอร์ออกจากระบบไฟฟ้าอย่างรวดเร็วเมื่อพบความผิดปกติ

• รีเลย์แรงดัน: ตรวจสอบแรงดันของระบบไฟฟ้าและทำการตัดการเชื่อมต่ออินเวอร์เตอร์โดยอัตโนมัติหากแรงดันเกินขอบเขตปกติ (สูงเกินไปหรือต่ำเกินไป)

• รีเลย์ความถี่: ตรวจสอบความถี่ของระบบไฟฟ้าและทำการตัดการเชื่อมต่ออินเวอร์เตอร์โดยอัตโนมัติหากความถี่อยู่นอกขอบเขตที่ยอมรับได้ (สูงเกินไปหรือต่ำเกินไป)

• รีเลย์ตรวจจับเฟส: ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของเฟสในระบบไฟฟ้าเพื่อให้แน่ใจว่าอินเวอร์เตอร์ยังคงสอดคล้องกับระบบไฟฟ้า หากสูญเสียการสอดคล้องเฟส อินเวอร์เตอร์จะถูกตัดการเชื่อมต่อทันที

3. วงจรตัดไฟที่ตอบสนองเร็ว

วงจรตัดไฟที่ตอบสนองเร็วเป็นอุปกรณ์ที่สามารถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสถานะระบบไฟฟ้าภายในไม่กี่มิลลิวินาที

• หลักการทำงาน: เมื่อเกิดความผิดปกติหรือการขัดข้องของระบบไฟฟ้า วงจรตัดไฟที่ตอบสนองเร็วสามารถตัดการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าระหว่างอินเวอร์เตอร์กับระบบไฟฟ้าอย่างรวดเร็ว ป้องกันไม่ให้อินเวอร์เตอร์ยังคงจ่ายไฟฟ้าต่อไป

• สถานการณ์การใช้งาน: ใช้แพร่หลายในโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ ฟาร์มลม และระบบผลิตไฟฟ้ากระจายอื่น ๆ เพื่อให้แน่ใจว่าแหล่งกำเนิดไฟฟ้าถูกแยกออกจากระบบไฟฟ้าอย่างรวดเร็วในระหว่างความผิดปกติของระบบ

4. วงจรตัดไฟด้านตรง

วงจรตัดไฟด้านตรงควบคุมการป้อนไฟฟ้ากระแสตรงเข้าสู่อินเวอร์เตอร์

• ฟังก์ชัน: นอกจากการตัดการเชื่อมต่อทางไฟฟ้ากระแสสลับแล้ว การตัดการเชื่อมต่อทางไฟฟ้ากระแสตรงสามารถหยุดการทำงานของอินเวอร์เตอร์อย่างสมบูรณ์เมื่อระบบไฟฟ้าหยุดทำงาน

• สถานการณ์การใช้งาน: ใช้ในอินเวอร์เตอร์ของระบบพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อให้แน่ใจว่าไฟฟ้ากระแสตรงที่สร้างจากแผงโซลาร์เซลล์ไม่ได้ถูกป้อนเข้าสู่อินเวอร์เตอร์ในระหว่างการขัดข้องของระบบไฟฟ้า

5. ระบบการตรวจสอบอัจฉริยะ

ระบบการตรวจสอบอัจฉริยะให้การควบคุมและการแจ้งเตือนโดยอัตโนมัติผ่านการตรวจสอบสถานะของระบบไฟฟ้าและการทำงานของอินเวอร์เตอร์แบบเรียลไทม์

• การตรวจสอบระยะไกล: ใช้เซ็นเซอร์และโมดูลการสื่อสารเพื่อตรวจสอบพารามิเตอร์เช่น แรงดัน ความถี่ และพลังงานของระบบไฟฟ้า และส่งข้อมูลไปยังระบบควบคุมกลางสำหรับการวิเคราะห์

• การตัดการเชื่อมต่อโดยอัตโนมัติ: เมื่อตรวจพบการขัดข้องของระบบไฟฟ้าหรือความผิดปกติอื่น ๆ ระบบการตรวจสอบอัจฉริยะสามารถส่งคำสั่งให้ตัดการเชื่อมต่ออินเวอร์เตอร์ออกจากระบบไฟฟ้าโดยอัตโนมัติ

• การบันทึกและวิเคราะห์ข้อมูล: บันทึกข้อมูลประวัติของระบบไฟฟ้าและการทำงานของอินเวอร์เตอร์สำหรับการวิเคราะห์และการปรับปรุงกลยุทธ์การทำงานของระบบในภายหลัง

6. ระบบป้องกันการลัดวงจรภาคพื้นดิน

ระบบป้องกันการลัดวงจรภาคพื้นดินตรวจจับการลัดวงจรภาคพื้นดินในระบบอินเวอร์เตอร์เชื่อมต่อกับกริด เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีการรั่วไหลของกระแสไฟฟ้าที่อันตรายในระหว่างการขัดข้องของระบบไฟฟ้า

• หลักการทำงาน: โดยการตรวจสอบกระแสไฟฟ้าภาคพื้นดินในระบบ ครั้งที่ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของกระแสภาคพื้นดินที่ผิดปกติ (เช่น การลัดวงจรหรือการรั่วไหล) อินเวอร์เตอร์จะถูกตัดการเชื่อมต่อออกจากระบบไฟฟ้าทันที

• สถานการณ์การใช้งาน: ใช้ได้กับระบบอินเวอร์เตอร์เชื่อมต่อกับกริดประเภทต่าง ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นหรือการกระทบของฟ้าผ่า

7. ระบบจัดการพลังงานสองทาง

ระบบจัดการพลังงานสองทางประสานการไหลของพลังงานระหว่างอินเวอร์เตอร์เชื่อมต่อกับกริดและระบบเก็บพลังงาน

• หลักการทำงาน: ในระหว่างการขัดข้องของระบบไฟฟ้า ระบบสามารถเปลี่ยนไปยังโหมดออฟกริดโดยอัตโนมัติ จัดเก็บพลังงานส่วนเกินในแบตเตอรี่หรืออุปกรณ์เก็บพลังงานอื่น ๆ แทนที่จะยังคงจ่ายพลังงานให้กับระบบไฟฟ้า

• สถานการณ์การใช้งาน: ใช้แพร่หลายในระบบพลังงานผสม (เช่น ระบบ PV + ระบบเก็บพลังงาน) เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถทำงานอิสระโดยไม่กระทบต่อระบบไฟฟ้าในระหว่างการขัดข้อง

8. สวิตช์ตัดการเชื่อมต่อแบบแมนนวล

สวิตช์ตัดการเชื่อมต่อแบบแมนนวลเป็นสวิตช์ทางกายภาพที่อนุญาตให้ผู้ปฏิบัติงานตัดการเชื่อมต่ออินเวอร์เตอร์ออกจากระบบไฟฟ้าด้วยตนเองในกรณีฉุกเฉิน

สถานการณ์การใช้งาน: แม้ว่าอินเวอร์เตอร์สมัยใหม่ส่วนใหญ่จะมีคุณสมบัติการตัดการเชื่อมต่อโดยอัตโนมัติ สวิตช์ตัดการเชื่อมต่อแบบแมนนวลยังคงให้ความปลอดภัยเพิ่มเติมในสถานการณ์พิเศษบางอย่าง (เช่น การซ่อมบำรุงหรือเหตุฉุกเฉิน)

สรุป

เพื่อป้องกันไม่ให้อินเวอร์เตอร์เชื่อมต่อกับกริดยังคงจ่ายไฟฟ้าไปยังระบบไฟฟ้าในระหว่างการขัดข้อง มักจะใช้ระบบและกลไกความปลอดภัยหลายอย่างร่วมกัน รวมถึงการป้องกันเกาะตัวเอง วงจรป้องกันรีเลย์ วงจรตัดไฟที่ตอบสนองเร็ว วงจรตัดไฟด้านตรง ระบบการตรวจสอบอัจฉริยะ ระบบป้องกันการลัดวงจรภาคพื้นดิน ระบบจัดการพลังงานสองทาง และสวิตช์ตัดการเชื่อมต่อแบบแมนนวล วิธีการเหล่านี้ทำงานร่วมกันเพื่อให้แน่ใจว่าระบบไฟฟ้ามีความปลอดภัย ความน่าเชื่อถือ และความมั่นคง