Kako zaznati in preprečiti odrezovanje v sončnih omrežjih

Definicija učinka otoka

Ko je oskrba s električno energijo preko javne mreže zaradi napak, operativnih napak ali planiranih odstavkov zaradi vzdrževanja prekinjena, sistemi za proizvodnjo obnovljive energije lahko nadaljujejo z delovanjem in oskrbovanjem lokalnih povratkov, kar ustvarja samostojen "otok", ki je izven nadzora elektrarne.

Nevarnosti, ki jih povzroča učinek otoka

• Izguba kontrole nad naponom in frekvenco: Elektrarna ne more regulirati napona in frekvence v oddelku, ki je postal otok. Če se ti parametri odstopajo iz dovoljenih mej, se lahko opremo povezanega uporabnika poškoduje.

• Tveganje za preobremenitev: Če povračni povzetek presega imenovano zmogljivost inverterja, lahko vir energije postane preobremenjen in trpi termične poškodbe ali odpade.

• Poškodba zaradi ponovnega zapiranja: Avtomatsko ponovno zapiranje prepustnikov na oddelku, ki je postal otok, lahko povzroči takojšnje ponovno odpajanje in potencialno poškodbe inverterjev ali druge opreme.

• Varnostna tveganja za osebje: Vrste, povezane s inverterjem, ostanejo pod napajanjem med odstavki, kar predstavlja resno tveganje električne šokove za ekipaje za vzdrževanje in kompromitira splošno varnost mreže.

Metode za zaznavanje učinka otoka

Za zaznavanje učinka otoka se uporabljajo več glavnih metod:

• Zaznavanje odklona frekvence: V mikromreži, ki je postala otok, sistemsko frekvenco običajno odstopa od nominalne vrednosti glavne mreže. Nadzorovanje variacij frekvence pomaga identificirati pogoje otoka. To se lahko izvede z uporabo posvečenih naprav za nadzor frekvence ali SCADA sistemov.

• Zaznavanje variacij reaktivne moči: Brez dostopa do podpore reaktivne moči glavne mreže postane odnos med izhodom reaktivne moči generatorja in spremembami povratka značilen v načinu otoka. Nadzorovanje reaktivne moči ali faktorja moči omogoča zaznavanje otoka.

• Zaznavanje nepravilnosti napona: Fluktuacije napona v mikromreži, ki je postala otok, običajno značilno razlikujejo od tistih glavne mreže. Zaznavanje takšnih anomalij preko naprav za nadzor napona lahko signalizira stanje otoka.

• Analiza korelacije frekvence in napona: Dinamični odnos med frekvenco in naponom v sistemu, ki je postal otok, se lahko razlikuje od tistega v načinu, povezanem z mrežo. Analiza te korelacije pomaga razlikovati dogodke otoka.

• Zaznavanje obratnega pretoka moči: Med stanjem otoka lahko porazdeljeni generatorji pretajajo moč nazaj proti temu, kar bi morala biti deenergizirana vrsta. Nadzorovanje smeri pretoka moči z uporabo analizatorjev moči ali zaščitnih reljev lahko kaže na stanje otoka.

Opomba: Odvisno od specifične konfiguracije mikromreže in operativnega konteksta, ena sama metoda morda ni zadostna. Pogosto se uporablja kombinacija pasivnih in aktivnih tehnik za zaznavanje. Poleg tega je pravilna izbira, kalibracija in vzdrževanje opreme za nadzor bistvena za zagotavljanje zanesljive in točne zazname.

Preventivne in mitigacijske strategije za učinek otoka

Za učinkovito preprečevanje ali umirjanje učinka otoka so pogosto sprejeti naslednji ukrepi:

• Centralizirani nadzor in nadzor: Uvedite centraliziran sistem za stalno nadzorovanje stanja povezave in operativnih parametrov tako mikromreže kot tudi glavne mreže. Ko je zaznan stanje otoka, sistem naj avtomatsko odstrani oddelok, ki je postal otok.

• Zanesljiva logika za koordinacijo preprečevanja otoka: Uporabite močno logiko preklopov, ki zagotavlja, da se povezava z glavno mrežo ponovno vzpostavi le po določitvi stabilnih pogojev mreže, s čimer preprečujete nevarno ponovno zapiranje.

• Pametne zaščitne naprave: Namestite pametne zaščitne relje, sposobne za realnočasno nadzorovanje napona, frekvence in drugih ključnih parametrov. Te naprave lahko avtonomno odpajajo inverterje ali odstranjujejo krake, ko je zaznan stanje otoka.

• Programabilni logični kontrolerji (PLC): Uporabite PLC-je ali napredne kontrolerje za avtomatizacijo postopkov odstranitve in ponovne povezave glede na preddefinirane varnostne pravice in pogoje mreže.

• Pametno upravljanje povratkov: Integrirajte inteligentne sisteme za nadzor povratkov, da dinamično uravnavate ali odstranjujete povratke med delovanjem v stanju otoka, s čimer preprečujete preobremenitve in izboljšujete stabilnost sistema.

• Preverjanje skladnosti in nadzor regulativ: Pridržujte se relevantnih standardov (npr. IEEE 1547, IEC 62109) in izvajajte redna preverjanja skladnosti, da zagotovite, da funkcije za preprečevanje otoka ustrezajo zahtevam za varnost in zmogljivost, s čimer zmanjšujete tveganja za mrežo in končne uporabnike.

Sklicni standardi

• IEEE 1547-2018

• IEEE 1547.1-2020    

• IEEE 929-2000

• IEEE 1662-2019