Kuidas tuvastada ja ennetada saarte moodustumist päikeseenergia võrgusüsteemides

Saaremaa efekti määratlus

Kui elektrivõrgu toiduandmine katkeb tõrgete, operatsiooniliste vigade või planeeritud hooldustööde tõttu, võivad jaotatud taastuvenergia tootmisüsteemid jätkata tööd ja toota elektrit kohalikele tarbijatele, moodustades nii kontrollimatu "saare", mis on energiakompanii kontrollist väljaspool.

Ohtlikkused, mida saaremaa efekt tekitab

• Pingetehingu ja sageduse kontrolli kadumine: Energiakompanii ei saa reguleerida pinget ja sagedust saaremaadel. Kui need parameetrid ületavad lubatud limiite, võivad seostatud kasutaja seadmed kahjustuda.

• Ületöö risk: Kui tarbija nõudlus ületab inverteri niminaalist võimsust, võib energiaallikas ületöötada ja kannatada soojuskahjustusi või läbikukkuda.

• Uuesti sulgimise kahju: Tsüklilüliti automaatne uuesti sulgimine saaremaale võib põhjustada viivitamatut uuesti avanemist ja potentsiaalselt kahjustada inverteere või muud seadmeid.

• Töötajatele ohu tekitamine: Inverteriga seotud jooned jäävad energias ka väljalülituste ajal, tekitades hooldusmeeskondadele tõsiseid elektritraumatriske ja kompromitteerides üldist võrguohutust.

Saaremaa efekti tuvastamise meetodid

Saaremaa efekti tuvastamiseks kasutatakse mitmeid peamisi meetodeid:

• Sageduse kaldumise tuvastamine: Saaremaadel heledes mikrogridides süsteemi sagedus tavaliselt erineb peamise võrgu niminaalsest väärtusest. Sageduse variatsioonide jälgimine aitab tuvastada saaremaa tingimusi. See saab rakendada spetsiaalsete sageduse jälgimise seadmete või SCADA-süsteemide abil.

• Reaktiivse energiavariatsiooni tuvastamine: Peamise võrgu reaktiivse energia toetuse puudumisel muutub geneerija reaktiivse energia väljund ja tarbija muutuste suhe saaremaa režiimis omavääriline. Reaktiivse energia või võimsuse teguri jälgimine aitab tuvastada saaremaa tingimusi.

• Pinge normaaloleku eemalekallemine: Saaremaadel heledes mikrogridides pinge fluktuatsioonid tavaliselt erinevad oluliselt peamise võrgu omadest. Selliste anomaliate tuvastamine pinge jälgimise seadmete abil võib märgata saaremaa tingimusi.

• Sageduse-pingevahelise korrelatsiooni analüüs: Saaremaa süsteemis sageduse ja pingevaheline dünaamiline suhe võib erineda võrguga ühendatud režiimist. See korrelatsiooni analüüs aitab eristada saaremaa sündmusi.

• Tagurpidi energiavoogu tuvastamine: Saaremaa tingimustes võivad jaotatud generaatorid tagasi saata energiat, mis peaks olema deenergeeritud joone poole. Energiavoogu suuna jälgimine energiaanalüüsi- või kaitsereliidega võib märgata saaremaa tingimusi.

Märkus: Sõltuvalt konkreetse mikrogridi konfiguratsioonist ja operatsioonilisest kontekstist võib üksik meetod olla piisav. Tavaliselt kasutatakse passiivsete ja aktiivsete tuvastamismeetodite kombinatsiooni. Lisaks on oluline valik, kalibreerimine ja jälgimisseadmete hooldus, et tagada usaldusväärne ja täpne tuvastamine.

Saaremaa efekti ennetamise ja vähendamise strateegiad

Saaremaa efekti tõhusaks ennetamiseks või vähendamiseks kasutatakse tavaliselt järgmisi meetmeid:

• Tsentriseeritud jälgimine ja juhtimine: Rakendada tsentriseeritud süsteemi, mis jälgib pidevalt mikrogridi ja peamise võrgu ühenduse staatust ning operatsioonilisi parameetreid. Saaremaa tuvastamisel peaks süsteem automaatselt lahutama saaremaa osa.

• Usaldusväärne vastasaaremaa koordineerimisloogika: Kasutada tugevat lülitusloogikat, mis tagab, et ühendumine peamise võrguga toimub ainult siis, kui on kinnitatud stabiilne võrguolukord, vältides ebaohutat uuesti sulgimist.

• Intelligentsete kaitseseadmete kasutamine: Rakesta intelligentsed kaitsereliid, mis suudavad reaalajas jälgida pinget, sagedust ja muud kriitilisi parameetreid. Need seadmed võivad autonoomselt lülituda inverteerid või lahutada tsükleid, kui tuvastatakse saaremaa tingimused.

• Programmeeritavad loogikajuhtimised (PLC): Kasutada PLC-de või edasijõudnute juhtimissüsteemide abil automatiseerida lahutamise ja ühendumise protseduure eelnevalt määratletud ohutusreeglite ja võrguolukordade alusel.

• Intelligentne laadimise juhtimine: Integreerida intelligentsed laadimise juhtimissüsteemid, et dünaamiliselt tasakaalustada või lahutada laadimist saaremaa režiimi ajal, vältides ületööd ja parandades süsteemi stabiilsust.

• Vastavuse testimine ja regulatiivne järelevalve: Järgida asjakohaseid standardeid (nt IEEE 1547, IEC 62109) ja teha regulaarsed vastavuse testid, et tagada vastasaaremaa funktsioonide vastavus ohutus- ja jõudluse nõuetele, vähendades nii võrgu ja lõppkasutajatele tekkiva ohtlikkust.

Viitede standardid

• IEEE 1547-2018

• IEEE 1547.1-2020    

• IEEE 929-2000

• IEEE 1662-2019