Αρχές και Λύσεις Προστασίας Αντίστροφης Ροής σε Φωτοβολταϊκούς Μετατροπείς
Σε γενικές γραμμές, η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από ένα φωτοβολταϊκό σύστημα χρησιμοποιείται κυρίως για την τροφοδοσία του φορτίου. Όταν η ποσότητα της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας υπερβαίνει την κατανάλωση του φορτίου, η ηλεκτρική ενέργεια ρέει προς την αντίθετη κατεύθυνση στο δίκτυο, γνωστή ως "αντίστροφη ροή ισχύος". Το δίκτυο έχει αυστηρούς κανονισμούς σχετικά με την τροφοδοσία φωτοβολταϊκού ρεύματος στο δίκτυο και η μη εξουσιοδοτημένη αντίστροφη ροή ισχύος μπορεί να οδηγήσει σε κυρώσεις. Ταυτόχρονα, για φωτοβολταϊκά έργα που δεν τροφοδοτούν ρεύμα στο δίκτυο, η αντι-προστασία αντίστροφης ροής είναι το κλειδί για την επίτευξη αυτάρκειας-πράσινης ενέργειας.
Τι είναι λοιπόν η πρόληψη της αντίστροφης ροής; Πώς λειτουργεί και ποιες είναι οι λύσεις;
01. Τι είναι η πρόληψη της επιστροφής;
Σε ένα φωτοβολταϊκό σύστημα (ΦΒ), το συνεχές ρεύμα (DC) που εξέρχεται από τις φωτοβολταϊκές μονάδες μετατρέπεται σε εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) από τον μετατροπέα για χρήση από το φορτίο. Όταν η ισχύς που παράγεται από το φωτοβολταϊκό σύστημα υπερβαίνει την ισχύ του φορτίου, το φορτίο δεν μπορεί να καταναλώσει όλη την ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από το φωτοβολταϊκό σύστημα και η πλεονάζουσα ισχύς ρέει πίσω στο δίκτυο, δημιουργώντας «ανάστροφη ροή». Ένα φωτοβολταϊκό σύστημα εξοπλισμένο με λειτουργία κατά-αντίστροφης τροφοδοσίας μπορεί να μειώσει αμέσως την ισχύ εξόδου του μετατροπέα όταν η ικανότητα παραγωγής υπερβαίνει τη χωρητικότητα φορτίου. Αυτό μειώνει τη συνολική ισχύ εξόδου του συστήματος, διασφαλίζοντας ότι η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από το φωτοβολταϊκό σύστημα χρησιμοποιείται αποκλειστικά από το φορτίο και αποτρέποντας τη ροή υπερβολικής ισχύος στο δίκτυο.
02. Γιατί απαιτείται συσκευή αποτροπής αντίστροφης ροής;
Σε γενικές γραμμές, υπάρχουν διάφοροι λόγοι για την εγκατάσταση μιας συσκευής αποτροπής αντίστροφης ροής:
Περιορισμοί πολιτικής δικτύου.Σε ορισμένες περιοχές, η σύνδεση στο δίκτυο δεν επιτρέπεται λόγω πολιτικών ή περιορισμών χωρητικότητας δικτύου. Η τροφοδοσία ρεύματος στο δίκτυο χωρίς εξουσιοδότηση μπορεί να οδηγήσει σε κυρώσεις.
Όρια ισχύος σύνδεσης δικτύου.Το δίκτυο επιβάλλει αυστηρούς περιορισμούς στη συνδεδεμένη ισχύ στο δίκτυο-. Εάν η υπερβολική ισχύς τροφοδοτηθεί απευθείας στο δίκτυο χωρίς έλεγχο, μπορεί να προκαλέσει υπερτάσεις.
Η αρχή της ιδιο-παραγωγής για ιδιοκατανάλωση-με πλεονάζουσα ενέργεια που δεν τροφοδοτείται στο δίκτυο.Τα φωτοβολταϊκά συστήματα πρέπει να διασφαλίζουν ότι η παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια έχει προτεραιότητα για τοπική κατανάλωση. Εάν τα τοπικά φορτία δεν μπορούν να απορροφήσουν την περίσσεια, απαιτείται συσκευή αποτροπής αντίστροφης ροής για να αποτρέψει την επιστροφή της πλεονάζουσας ισχύος στο δίκτυο.
03. Πώς λειτουργεί η αποτροπή αντίστροφης ροής
Σε πρακτικές εφαρμογές, ένας μετρητής αποτροπής αντίστροφης ροής και CT (μετασχηματιστής ρεύματος) που είναι εγκατεστημένοι στη ράβδο ζυγών στην είσοδο υπηρεσίας χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της πραγματικής-ισχύς χρόνου, του μεγέθους του ρεύματος και της κατεύθυνσης της γραμμής. Όταν ανιχνεύεται ρεύμα που ρέει προς το δίκτυο (αντίστροφο ρεύμα), ο μετρητής αποτροπής αντίστροφης ροής μεταδίδει τα δεδομένα αντίστροφης ισχύος στον μετατροπέα μέσω επικοινωνίας RS485. Με τη λήψη της εντολής, ο μετατροπέας αποκρίνεται μέσα σε δευτερόλεπτα μειώνοντας την ισχύ εξόδου του, διασφαλίζοντας ότι το ρεύμα που ρέει από το Φ/Β σύστημα στο δίκτυο παραμένει κοντά στο μηδέν. Αυτό επιτυγχάνει την αποτροπή της αντίστροφης ροής, αποτρέποντας την τροφοδοσία υπερβολικής ηλεκτρικής ενέργειας στο δίκτυο.
04. Αντι-Λύσεις αντίστροφης ροής
(1) Μονή-Μονάδα, Μονή-Αντιστροφή φάσης-Λύση συστήματος αντίστροφης ροής
Απαιτούμενος εξοπλισμός:-συνδεδεμένος με το δίκτυο Φ/Β μετατροπέας, αντι-μετρητής αντίστροφης ροής και ένα καλώδιο επικοινωνίας μεταξύ του μετρητή και του μετατροπέα. Αυτή η λύση είναι κατάλληλη μόνο για εφαρμογές φωτοβολταϊκών κατοικιών.
(2) Αυτόνομη λύση συστήματος τριών-Αντιστροφής Φάσης-
Για συνδεδεμένους μετατροπείς-οικιακού δικτύου-μικρής χωρητικότητας, μπορεί να χρησιμοποιηθεί απευθείας μετρητής ροής DC anti-αντίστροφης ροής. Οι ακροδέκτες εξόδου εναλλασσόμενου ρεύματος του μετατροπέα συνδέονται απευθείας στον μετρητή και η έξοδος από τον μετρητή συνδέεται στη συνέχεια στο σημείο σύνδεσης του δικτύου για να αποτραπεί η αντίστροφη ροή. Για μετατροπείς υψηλής-ηλεκτρικής ισχύος-που είναι συνδεδεμένοι στο δίκτυο, το ρεύμα στη συνδεδεμένη μπάρα δικτύου-θα πρέπει να ανιχνεύεται μέσω μετασχηματιστών ρεύματος (CT). Αφού το ρεύμα μειωθεί αναλογικά από τους μετασχηματιστές, τροφοδοτείται στον μετρητή αντι-ανατροφοδότησης για να ενεργοποιηθεί η μέτρηση ρεύματος και ισχύος στο σημείο σύνδεσης του δικτύου.
(3) Λύση συστήματος πολλαπλών-Αντιστροφών αντιστροφέα-αντίστροφης ροής
Πολλοί μετατροπείς συνδέονται σε σειρά μέσω διεπαφών επικοινωνίας και συνδέονται με ένα καταγραφικό δεδομένων, καθιστώντας αυτή τη λύση ιδανική για διαμορφώσεις πολλαπλών-μετατροπέων. Προσφέρει βελτιωμένη λειτουργικότητα και μεγαλύτερη χωρητικότητα.
Οι λύσεις κατά-αντίστροφης ροής πληρούν αποτελεσματικά τις απαιτήσεις πολιτικής της "σύνδεσης δικτύου χωρίς εξαγωγή ρεύματος" σε ορισμένες περιοχές. Επιπλέον, η τεχνολογία κατά της-αντίστροφης ροής όχι μόνο διασφαλίζει τη σταθερή λειτουργία του ηλεκτρικού δικτύου και ενισχύει την ασφάλεια του συστήματος, αλλά και βελτιστοποιεί την οικονομική απόδοση, βελτιώνει την ενεργειακή απόδοση και προσαρμόζεται στις τεχνολογικές εξελίξεις και τις αλλαγές πολιτικής.
