Hogyan észlelhető és elkerülhető a szigetképzés napenergia-hálózati rendszerekben
A szigetelődés hatásának meghatározása
Amikor a hálózati áramellátás hibák, műszaki hibák vagy tervezett karbantartási kikapcsolások miatt megszakad, a helyi tereloadású energiaszolgáltató rendszerek továbbra is működhetnek és áramot szolgáltathatnak a helyi terheléseknek, így egy önfenntartó "szigetet" alkotva, amely a hálózati társaság ellenőrzése nélkül működik.
A szigetelődés hatásai okozott veszélyek
Feszültség és frekvencia-ellenőrzés elvesztése: A hálózati társaság nem tudja ellenőrizni a feszültséget és a frekvenciát a szigetelt részben. Ha ezek a paraméterek túllépik a megengedett határértékeket, a csatlakoztatott felhasználói eszközök sérülhetnek.
Túltöltési kockázat: Ha a terhelési igény túllépi az inverter nominális kapacitását, az áramforrás túltöltésre kerülhet, ami hőmérsékleti károsodást vagy meghibásodást eredményezhet.
Újraszállítási károk: A vezetékbontók automatikus újraszállítása egy szigetelt részen okozhat azonnali újraszállítást és potenciálisan sértheti az invertereket vagy más berendezéseket.
Személyzet biztonsági kockázata: A zárkozások során az inverterhez csatlakoztatott vezetékek továbbra is energiával látottak, ami komoly elektromos égési kockázatot jelent a karbantartási csapatok számára, és általánosságban veszélyesíti a hálózat biztonságát.
A szigetelődés hatásának detektálási módszerei
Néhány főbb módszer használatos a szigetelődés detektálására:
Frekvencia-drift detektálás: Egy szigetelt mikrohálózatban a rendszerfrekvencia általában eltér a főhálózat nominális értékétől. A frekvencia-változások figyelése segít a szigetelődés feltárásában. Ez dedikált frekvenciafigyelő eszközökkel vagy SCADA rendszerekkel valósítható meg.
Reaktív teljesítmény-változás detektálása: A főhálózat reaktív teljesítmény támogatása nélkül a generátor reaktív teljesítmény kiadványának és a terhelés változásának viszonya a sziget módjában egyedi lesz. A reaktív teljesítmény vagy a teljesítményfaktor figyelése lehetővé teszi a szigetelődés detektálását.
Feszültség-anomáliák detektálása: A szigetelt mikrohálózatban a feszültség-fluktuációk gyakran jelentősen eltérnek a főhálózattól. Az ilyen anomáliák detektálása feszültségfigyelő eszközökkel jelezheti a szigetelődést.
Frekvencia-feszültség korrelációs elemzés: A szigetelt rendszerben a frekvencia és a feszültség dinamikus viszonya eltérhet a hálózatra csatlakoztatott módban. Ez a korreláció elemzése segít a szigetelődés események felismerésében.
Fordított irányú teljesítményáram detektálása: Szigetelődés esetén a tereloadású generátorok vissza tudnak csendíteni áramot olyan vezetéken, ami de-energizált lenne. A teljesítményáram irányának figyelése teljesítményelemzőkkel vagy védelmi relékkel jelezheti a szigetelődést.
Megjegyzés: A konkrét mikrohálózat konfigurációjának és működési kontextusának függvényében egyetlen módszer is lehet elegendő. Gyakran passzív és aktív detektálási technikák kombinációja alkalmazik. Emellett a figyelőberendezések megfelelő kiválasztása, kalibrálása és karbantartása alapvető a megbízható és pontos detektáláshoz.
A szigetelődés hatásának megelőzési és enyhítési stratégiái
A szigetelődés hatékony megelőzésére vagy enyhítésére a következő intézkedések gyakran alkalmazódnak:
Centralizált figyelés és ellenőrzés: Implementáljon egy centralizált rendszert a mikrohálózat és a főhálózat összeköttetési állapotának és működési paramétereinek folyamatos figyelésére. A szigetelődés detektálása után a rendszer automatikusan leválasztja a szigetelt szakaszt.
Megbízható anti-szigetelődési koordinációs logika: Használjon erős kapcsolólogikát, amely csak akkor engedélyezi a főhálózathoz való újracsatlakozást, ha stabil hálózati feltételeket ellenőriz, így megelőzi a biztonsági újraszállítást.
Intelligens védelmi berendezések: Telepítse a valós idejű feszültség, frekvencia és más kritikus paraméterek figyelésére képes intelligens védelmi reléket. Ezek a berendezések autonóm módon képesek az invertereket kikapcsolni vagy a vezetékeket leválasztani a szigetelődés detektálása esetén.
Programozható logikai vezérlők (PLC-k): Használjon PLC-ket vagy fejlett vezérlőket a leválasztási és újracsatlakozási eljárások automatizálásához előre definiált biztonsági szabályok és hálózati feltételek alapján.
Intelligens terheléskezelés: Integráljon intelligens terhelés-irányító rendszereket a dinamikus terhelések kiegyensúlyozásához vagy levetéséhez a szigetelt működés során, így megelőzi a túltöltést és javítja a rendszer stabilitását.
Egyeztetési tesztelés és szabályozási felügyelet: Tartsa be a releváns szabványokat (pl. IEEE 1547, IEC 62109) és végezzen rendszeres egyeztetési teszteket, hogy biztosítsa, hogy az anti-szigetelődési funkciók megfelelnek a biztonsági és teljesítménybeli követelményeknek, ezzel minimalizálva a hálózat és a végfelhasználók kockázatait.
Referencia szabványok
IEEE 1547-2018
IEEE 1547.1-2020
IEEE 929-2000
IEEE 1662-2019
