Zasady i rozwiązania ochrony przed przepływem zwrotnym w falownikach fotowoltaicznych
Ogólnie rzecz biorąc, energia elektryczna wytwarzana przez system fotowoltaiczny jest wykorzystywana przede wszystkim do zasilania odbiorników. Kiedy ilość wytworzonej energii elektrycznej przekracza zużycie odbiornika, energia elektryczna przepływa do sieci w przeciwnym kierunku, co nazywa się „odwrotnym przepływem mocy”. W sieci obowiązują rygorystyczne przepisy dotyczące podawania energii fotowoltaicznej do sieci, a nieautoryzowany odwrotny przepływ mocy może skutkować karami. Jednocześnie w przypadku projektów fotowoltaicznych, które nie dostarczają energii do sieci, zabezpieczenie-przed przepływem zwrotnym jest kluczem do osiągnięcia-samowystarczalności w zakresie zielonej energii.
Czym zatem jest zapobieganie przepływom zwrotnym? Jak to działa i jakie są rozwiązania?
01. Co to jest zapobieganie przepływowi zwrotnemu?
W systemie fotowoltaicznym (PV) prąd stały (DC) wyjściowy z modułów fotowoltaicznych jest przekształcany przez falownik na prąd przemienny (AC) w celu wykorzystania go przez obciążenie. Kiedy moc wytwarzana przez system fotowoltaiczny przekracza moc obciążenia, obciążenie nie może zużyć całej energii elektrycznej wytworzonej przez system fotowoltaiczny, a nadwyżka mocy przepływa z powrotem do sieci, tworząc „przepływ zwrotny”. System fotowoltaiczny wyposażony w funkcję zapobiegania-sprzężeniu zwrotnemu może szybko zmniejszyć moc wyjściową falownika, gdy moc wytwórcza przekracza wydajność obciążenia. Zmniejsza to całkowitą moc wyjściową systemu, zapewniając, że energia elektryczna wytwarzana przez system fotowoltaiczny jest wykorzystywana wyłącznie przez obciążenie i zapobiegając przedostawaniu się nadmiaru mocy do sieci.
02. Dlaczego wymagane jest urządzenie zapobiegające przepływowi zwrotnemu?
Ogólnie rzecz biorąc, istnieje kilka powodów, dla których warto zainstalować urządzenie zapobiegające przepływowi zwrotnemu:
Ograniczenia polityki sieciowej.W niektórych regionach podłączenie do sieci jest niedozwolone ze względu na zasady lub ograniczenia przepustowości sieci; oddawanie energii do sieci bez zezwolenia może skutkować karami;
Limity mocy przyłączeniowej do sieci.Sieć nakłada rygorystyczne ograniczenia na moc-podłączoną do sieci; w przypadku oddania nadwyżki mocy bezpośrednio do sieci bez kontroli, może to spowodować przepięcie;
Zasada-własnego wytwarzania energii na-własny użytek, przy czym nadwyżka energii nie jest wprowadzana do sieci.Systemy fotowoltaiczne muszą zapewniać priorytetowe wykorzystanie wytworzonej energii elektrycznej na potrzeby lokalne. Jeśli lokalne obciążenia nie są w stanie wchłonąć nadmiaru, wymagane jest urządzenie zapobiegające przepływowi zwrotnemu, aby zapobiec przedostawaniu się nadwyżki energii z powrotem do sieci.
03. Jak działa zapobieganie przepływowi wstecznemu
W praktycznych zastosowaniach miernik zapobiegania przepływowi zwrotnemu i przekładnik prądowy zainstalowane na szynie zbiorczej przy wejściu serwisowym służą do pomiaru-w czasie rzeczywistym mocy, wielkości prądu i kierunku linii. Po wykryciu prądu płynącego w kierunku sieci (prąd wsteczny) licznik zapobiegający przepływowi zwrotnemu przesyła dane dotyczące mocy zwrotnej do falownika za pośrednictwem komunikacji RS485. Po otrzymaniu polecenia falownik reaguje w ciągu kilku sekund, zmniejszając moc wyjściową, zapewniając, że prąd płynący z instalacji fotowoltaicznej do sieci pozostanie bliski zeru. Dzięki temu zapobiega się przepływowi zwrotnemu, zapobiegając wprowadzaniu nadmiaru energii elektrycznej do sieci.
04. Rozwiązania zapobiegające-przepływowi wstecznemu
(1) Jedno-jednostka, jedno-fazowe zabezpieczenie-systemu przepływu wstecznego
Wymagany sprzęt:-podłączony do sieci falownik fotowoltaiczny,-miernik zapobiegający przepływowi wstecznemu i kabel komunikacyjny między licznikiem a falownikiem. To rozwiązanie jest odpowiednie tylko do zastosowań fotowoltaicznych w budynkach mieszkalnych.
(2) Samodzielny, trójfazowy-system zapobiegający-przepływowi wstecznemu
W przypadku inwerterów-podłączanych do sieci domowej-małej wydajności można bezpośrednio zastosować miernik przepływu prądu stałego-przeciwprądowego. Zaciski wyjściowe prądu przemiennego falownika są podłączane bezpośrednio do licznika, a wyjście licznika jest następnie podłączane do punktu przyłączenia do sieci, aby zapobiec przepływowi wstecznemu; W przypadku inwerterów o dużej-sieci-podłączanej do sieci energetycznej, prąd na szynie zbiorczej-podłączonej do sieci musi być wykrywany za pomocą przekładników prądowych (CT). Po proporcjonalnym zmniejszeniu prądu przez transformatory jest on doprowadzany do-miernika zapobiegającego prądowi zwrotnemu, aby umożliwić pomiar prądu i mocy w punkcie przyłączenia do sieci.
(3) Rozwiązanie z wieloma-inwerterami-zabezpieczającymi przed przepływem wstecznym
Wiele falowników jest połączonych szeregowo za pomocą interfejsów komunikacyjnych i połączonych z rejestratorem danych, dzięki czemu to rozwiązanie idealnie nadaje się do konfiguracji z wieloma-inwerterami. Oferuje zwiększoną funkcjonalność i większą pojemność.
Rozwiązania zapobiegające-przepływowi zwrotnemu skutecznie spełniają wymogi polityki „podłączenia do sieci bez eksportu energii” w niektórych regionach. Co więcej, technologia zapobiegająca-przepływowi wstecznemu nie tylko zapewnia stabilną pracę sieci elektroenergetycznej i zwiększa bezpieczeństwo systemu, ale także optymalizuje wyniki ekonomiczne, poprawia efektywność energetyczną oraz dostosowuje się do postępu technologicznego i zmian polityki.
