Антиобратен поток на енергия в жилищни слънчеви системи: Защо е важен и как да го контролираме

Въведение: Защо обратният поток на енергия се е превърнал в реален проблем

Тъй като жилищните слънчеви фотоволтаични системи стават все по-разпространени, много собственици на жилища приемат, че износът на излишната електроенергия обратно към мрежата е винаги приемлив. В действителностобратен поток на енергия– когато електричеството тече от слънчевата система на дома обратно в обществената мрежа – се превърна във все по-голям проблем за комуналните услуги по целия свят.

В много региони, особено там, където нисковолтовите разпределителни мрежи първоначално не са били проектирани за двупосочен поток на енергия, неконтролираното инжектиране в мрежата може да причини нестабилност на напрежението, неизправности в защитите и рискове за безопасността. В резултат на това комуналните дружества въвеждатизисквания за нулев износ или предотвратяване на обратен поток на енергияза жилищни и малки търговски фотоволтаични инсталации.

Това накара собствениците на жилища, монтажниците и проектантите на системи да зададат един критичен въпрос:
Как може обратният поток на енергия да бъде точно открит и контролиран в реално време, без да се жертва собственото потребление на слънчева енергия?

Какво е обратен поток на енергия в жилищна фотоволтаична система?

Обратният поток на енергия възниква, когато моментното производство на слънчева енергия надвишава местното потребление на домакинствата, което води до връщане на излишната електроенергия към електропреносната мрежа.

Типичните ситуации включват:

• Обедните слънчеви пикове с ниско домакинско натоварване

• Домове, оборудвани с големи фотоволтаични панели

• Системи без съхранение на енергия или контрол върху износа

От гледна точка на мрежата, този двупосочен поток може да наруши регулирането на напрежението и натоварването на трансформатора. От гледна точка на собственика на жилището, обратният поток на мощност може да доведе до:

• Проблеми със съответствието на мрежата

• Принудително изключване на инвертора

• Намалено одобрение на системата или санкции на регулираните пазари

Защо комуналните услуги изискват контрол на потока на енергия против обратен поток

Комуналните дружества прилагат политики против обратен поток на енергия по няколко технически причини:

• Регулиране на напрежениетоПрекомерното производство може да повиши напрежението в мрежата отвъд безопасните граници.

• Координация на защитатаСтарите защитни устройства предполагат еднопосочен поток.

• Стабилност на мрежатаВисокото проникване на неконтролирани фотоволтаични системи може да дестабилизира нисковолтовите захранващи устройства.

В резултат на това много оператори на мрежи сега изискват жилищните фотоволтаични системи да работят при:

• Режим на нулев износ

• Динамично ограничаване на мощността

• Условни прагове за износ

Всички тези подходи се основават на един ключов елемент:точно измерване на потока на мощност в реално време в точката на свързване към мрежата.

Как се открива обратен поток на енергия на практика

Обратният поток на мощност не се определя само вътре в инвертора. Вместо това, той трябва да бъде измеренв точката, където сградата се свързва с мрежата.

Това обикновено се постига чрез инсталиране наинтелигентен електромер, базиран на клещина главния входящ електропровод. Уредът за измерване непрекъснато следи:

• Посока на активната мощност (внос срещу износ)

• Моментни промени в натоварването

• Взаимодействие с мрежовата мрежа

Когато бъде засечен износ, измервателният уред изпраща обратна връзка в реално време към инвертора или контролера за управление на енергията, което позволява незабавни коригиращи действия.

Ролята на интелигентен електромер в контрола на потока на енергия срещу обратен поток

В жилищна система против обратен поток на енергия, електромерът действа катореферентен номер на решениетоа не самото устройство за управление.

Представителен пример еOWONPC321 WiFi интелигентен електромер, който е проектиран за измерване с клещи в точката на присъединяване към мрежата. Чрез наблюдение както на величината, така и на посоката на потока на мощност, измервателният уред предоставя основните данни, необходими за логиката за контрол на износа.

Ключовите характеристики, необходими за тази роля, включват:

• Бързо вземане на проби и отчитане

• Надеждно откриване на посоката

• Гъвкава комуникация за интеграция на инвертор

• Поддръжка за еднофазни и сплит-фазни жилищни системи

Вместо сляпо да ограничава производството на слънчева енергия, този подход позволявадинамично регулиранебазирано на реалното търсене на домакинствата.

Често срещани стратегии за контрол на потока на мощност против обратен ход

Контрол на нулевия износ

Изходната мощност на инвертора се регулира така, че експортът към мрежата да остане равен или близо до нула. Този метод се използва широко в региони със строги мрежови политики.

Динамично ограничаване на мощността

Вместо фиксирано ограничение, изходната мощност на инвертора се регулира непрекъснато въз основа на измервания в мрежата в реално време, подобрявайки ефективността на собственото потребление.

Хибридна фотоволтаична система + координация на съхранението

В системи с батерии излишната енергия може да бъде пренасочена към съхранение, преди да се осъществи експорт, като електромерът действа като точка на задействане.

Във всички случаи,обратна връзка в реално време от точката на свързване към мрежатае от съществено значение за стабилна и съвместима работа.

Съображения за монтаж: Къде трябва да се постави измервателният уред

За прецизен контрол на потока на мощност против обратен ход:

• Енергийният измервател трябва да бъде инсталиранпреди всички битови товари

• Измерването трябва да се извършва наСтрана на променливия токна интерфейса на мрежата

• CT скобите трябва напълно да обхващат главния проводник

Неправилното поставяне – например измерване само на изхода на инвертора или на отделни товари – ще доведе до ненадеждно откриване на експорт и нестабилно поведение на управлението.

Съображения за внедряване за интегратори и енергийни проекти

В по-големи жилищни комплекси или инсталации, базирани на проекти, контролът на обратния поток на енергия става част от по-широк системен дизайн.

Ключовите съображения включват:

• Стабилност на комуникацията между измервателния уред и инвертора

• Възможност за локално управление, независимо от свързаността с облака

• Мащабируемост в множество инсталации

• Съвместимост с различни марки инвертори

Производители катоОВОН, със специализирани продукти за интелигентно измерване на енергия, като например PC321, предоставят измервателен хардуер, който може да бъде адаптиран за жилищни, търговски и проектно-базирани енергийни системи, изискващи надежден контрол на износа.

Заключение: Точното измерване е основата на антиобратния поток на енергия

Контролът на обратния поток на мощност вече не е опция на много пазари за жилищна слънчева енергия. Докато инверторите изпълняват контролни действия,интелигентните електромери осигуряват критичната основа за измерванекоето позволява безопасна, съвместима и ефективна работа.

Чрез разбирането къде и как се открива обратен поток на енергия – и чрез избора на подходящи измервателни устройства – собствениците на жилища и проектантите на системи могат да поддържат съответствие с изискванията на мрежата, без да компрометират собственото потребление на слънчева енергия.

Призив за действие

Ако проектирате или внедрявате жилищни слънчеви системи, които изискват контрол на потока на енергия срещу обратен поток, разбирането на измервателния слой е от съществено значение.
Разгледайте как интелигентните електромери, базирани на клещи, като PC321 на OWON, могат да поддържат точен мониторинг от страната на мрежата и контрол в реално време в съвременни фотоволтаични инсталации.

Свързано четиво:

[Безжична CT скоба за соларен инвертор: контрол с нулев износ и интелигентен мониторинг за фотоволтаични системи + съхранение]