Как да разпознавате и предотвратявате островирането в сончевите мрежови системи

Oliver Watts

Поле: Инспекция и тестове

China

Определение ефекта островност

Когато доставката на електричество от публичната мрежа бъде прекъсната поради дефекти, оперативни грешки или планирани извънредни прекъсвания, разпределените системи за производство на възобновяема енергия може да продължат да работят и да доставят електричество на местните потребители, формирайки самозадоволяващ „остров“, който е извън контрола на електроенергийната компания.

Опасности, причинени от ефекта островност

Губи се контрол върху напрежението и честотата: Електроенергийната компания не може да регулира напрежението и честотата в изолираната зона. Ако тези параметри се отклоняват над допустимите граници, свързаната потребителска техника може да бъде повредена.
Риск от прегръщане: Ако потреблението на енергия надвиши номиналната мощност на инвертора, източникът на енергия може да се прегрее и да бъде повреден или да спре да работи.
Повреди при автоматично затваряне: Автоматичното затваряне на предпазни устройства върху изолираната зона може да доведе до незабавно повторно откриване и потенциално повреди на инверторите или друга техника.
Безопасност на персонала: Линиите, свързани с инвертора, остават под напрежение по време на прекъсванията, което представлява сериозен риск от електрически удар за ремонтните екипи и компрометира общата безопасност на мрежата.

Методи за детекция на ефекта островност

Няколко основни метода се използват за детекция на островност:

Детекция на дрейф на честотата: В изолирана микромножество, системната честота обикновено се отклонява от номиналната стойност на главната мрежа. Мониторингът на вариациите на честотата помага за идентифициране на условията на островност. Това може да бъде реализирано чрез специализирани устройства за мониторинг на честотата или SCADA системи.
Детекция на вариации на реактивната мощност: Без достъп до реактивната мощност на главната мрежа, отношенията между реактивната мощност на генератора и промените в потреблението стават характерни в режим на остров. Мониторингът на реактивната мощност или фактора на мощност позволява детекция на островност.
Детекция на аномалии в напрежението: Флуктуациите на напрежението в изолирана микромножество често се различават значително от тези на главната мрежа. Детектирането на такива аномалии чрез уреди за мониторинг на напрежението може да сигнализира за островност.
Анализ на корелацията между честотата и напрежението: Динамичната връзка между честотата и напрежението в изолирана система може да се различава от тази в режим на свързване с мрежата. Анализът на тази корелация помага за различаване на събитията на островност.
Детекция на обратен поток на мощност: По време на островност, разпределените генератори може да подават мощност обратно към линии, които трябва да са без напрежение. Мониторингът на посоката на потока на мощност чрез анализатори на мощност или защитни реле може да указва островност.

Бележка: В зависимост от конкретната конфигурация и оперативния контекст на микромножеството, един единствен метод може да бъде недостатъчен. Често се използва комбинация от пасивни и активни техники за детекция. Освен това, правилното избор, калибриране и поддръжка на уредите за мониторинг са необходими за осигуряване на надеждна и точна детекция.

Стратегии за предотвратяване и намаляване на ефекта островност

За ефективно предотвратяване или намаляване на островността, често се прилагат следните мерки:

Централен мониторинг и управление: Реализирайте централна система за непрекъснат мониторинг на статуса на свързването и оперативните параметри както на микромножеството, така и на главната мрежа. При детекция на островност, системата трябва автоматично да откъсне изолираната зона.
Надеждна логика за координация против островност: Използвайте робустна логика за свързване, която гарантира, че повторното свързване с главната мрежа се случва само след като са потвърдени стабилни условия на мрежата, предотвратявайки небезопасно повторно затваряне.
Интелигентни защитни уреди: Разположете интелигентни защитни реле, способни на реално време да мониторират напрежението, честотата и други критични параметри. Тези уреди могат самостоятелно да изключват инверторите или да откъсват вериги при детекция на островност.
Програмируеми логически контролери (PLC): Използвайте PLC или напреднали контролери за автоматизиране на процедурите за откъсване и свързване, базирани на предварително дефинирани правила за безопасност и условия на мрежата.
Интелигентно управление на потреблението: Интегрирайте интелигентни системи за управление на потреблението, за да балансирате или ограничавате потреблението динамично по време на работа в режим на остров, предотвратявайки прегръщане и подобрявайки стабилността на системата.
Съответствие на тестове и регулаторен надзор: Съобразувайте се със съответните стандарти (например IEEE 1547, IEC 62109) и провеждайте редовни тестове за съответствие, за да се уверите, че функциите за предотвратяване на островност отговарят на изискванията за безопасност и производителност, минимизирайки рисковете както за мрежата, така и за крайните потребители.

Референтни стандарти