Protiv povratnog toka energije u stambenim solarnim sistemima: Zašto je važan i kako ga kontrolisati

Uvod: Zašto je obrnuti tok energije postao pravi problem

Kako stambeni solarni fotonaponski sistemi postaju sve uobičajeniji, mnogi vlasnici kuća pretpostavljaju da je izvoz viška električne energije nazad u mrežu uvijek prihvatljiv. U stvarnosti,obrnuti tok snage—kada se električna energija iz solarnog sistema kuće vraća u javnu mrežu — postala je sve veća briga za komunalne kompanije širom svijeta.

U mnogim regijama, posebno tamo gdje niskonaponske distributivne mreže nisu prvobitno projektovane za dvosmjerni protok energije, nekontrolisano injektiranje u mrežu može uzrokovati nestabilnost napona, kvarove zaštite i sigurnosne rizike. Kao rezultat toga, komunalna preduzeća uvodezahtjevi za nulti izvoz ili antireverzni tok energijeza stambene i male komercijalne fotonaponske instalacije.

Ovo je navelo vlasnike kuća, instalatere i dizajnere sistema da postave ključno pitanje:
Kako se obrnuti tok energije može precizno detektovati i kontrolisati u realnom vremenu bez žrtvovanja vlastite potrošnje solarne energije?

Šta je obrnuti tok snage u stambenom fotonaponskom sistemu?

Do obrnutog toka energije dolazi kada trenutna solarna proizvodnja premaši lokalnu potrošnju domaćinstava, što uzrokuje povratak viška električne energije u elektroenergetsku mrežu.

Tipične situacije uključuju:

• Podnevni solarni vrhovi sa niskim opterećenjem domaćinstava

• Kuće opremljene predimenzioniranim fotonaponskim panelima

• Sistemi bez skladištenja energije ili kontrole izvoza

Iz perspektive mreže, ovaj dvosmjerni tok može poremetiti regulaciju napona i opterećenje transformatora. Iz perspektive vlasnika kuće, obrnuti tok snage može dovesti do:

• Problemi s usklađenošću mreže

• Prisilna isključenja invertera

• Smanjeno odobrenje sistema ili kazne na reguliranim tržištima

Zašto komunalnim preduzećima treba kontrola protoka energije protiv povratnog toka

Komunalne kompanije provode politike protiv obrnutog toka energije iz nekoliko tehničkih razloga:

• Regulacija naponaPrekomjerna proizvodnja može podići napon mreže izvan sigurnih granica.

• Koordinacija zaštiteZastarjeli zaštitni uređaji pretpostavljaju jednosmjerni protok.

• Stabilnost mrežeVisoka penetracija nekontrolisanih fotonaponskih sistema može destabilizovati niskonaponske napojne vodove.

Kao rezultat toga, mnogi operatori mreže sada zahtijevaju da stambeni fotonaponski sistemi rade pod:

• Režim nultog izvoza

• Dinamičko ograničavanje snage

• Pragovi uslovnog izvoza

Svi ovi pristupi se oslanjaju na jedan ključni element:precizno mjerenje protoka snage u realnom vremenu na tački priključka na mrežu.

Kako se u praksi otkriva obrnuti tok snage

Povratni tok snage se ne određuje samo unutar invertera. Umjesto toga, mora se mjeriti.na mjestu gdje se zgrada spaja na mrežu.

To se obično postiže instaliranjempametno brojilo energije na bazi stezaljkina glavnom dovodnom električnom vodu. Brojilo kontinuirano prati:

• Smjer aktivne snage (uvoz vs. izvoz)

• Trenutne promjene opterećenja

• Interakcija mreže

Kada se otkrije izvoz, brojilo šalje povratne informacije u realnom vremenu inverteru ili kontroleru za upravljanje energijom, omogućavajući trenutne korektivne mjere.

Uloga pametnog mjerača energije u kontroli toka energije protiv povratnog toka

U stambenom sistemu sa sprečavanjem povratnog toka energije, brojilo energije djeluje kaoreferenca odlukea ne sam kontrolni uređaj.

Reprezentativan primjer jeOWON-oviPC321 WiFi pametno brojilo energije, koji je dizajniran za mjerenje na bazi stezaljki na tački priključka na mrežu. Praćenjem i veličine i smjera protoka snage, brojilo pruža bitne podatke potrebne za logiku kontrole izvoza.

Ključne karakteristike potrebne za ovu ulogu uključuju:

• Brzo uzorkovanje i izvještavanje

• Pouzdano otkrivanje smjera

• Fleksibilna komunikacija za integraciju invertera

• Podrška za jednofazne i split-fazne stambene sisteme

Umjesto slijepog ograničavanja proizvodnje solarne energije, ovaj pristup omogućavadinamičko podešavanjena osnovu stvarne potražnje domaćinstava.

Uobičajene strategije kontrole protoka snage protiv povratnog toka

Kontrola nultog izvoza

Izlaz invertora se podešava tako da izvoz u mrežu ostane na ili blizu nule. Ova metoda se široko koristi u regijama sa strogim pravilima o mreži.

Dinamičko ograničavanje snage

Umjesto fiksnog ograničenja, izlaz invertera se kontinuirano podešava na osnovu mjerenja mreže u realnom vremenu, poboljšavajući efikasnost vlastite potrošnje.

Koordinacija hibridnog fotonaponskog sistema i skladištenja

U sistemima s baterijama, višak energije može se preusmjeriti u skladište prije izvoza, pri čemu brojilo energije djeluje kao okidačka tačka.

U svim slučajevima,povratne informacije u realnom vremenu sa tačke priključka na mrežuje neophodan za stabilan i usklađen rad.

Razmatranja za instalaciju: Gdje treba postaviti mjerač

Za preciznu kontrolu protoka snage protiv povratnog toka:

• Mjerač energije mora biti instaliranuzvodno od svih kućnih opterećenja

• Mjerenje se mora izvršiti naStrana klima uređajana mrežnom interfejsu

• CT stezaljke moraju u potpunosti obuhvatiti glavni provodnik

Nepravilno postavljanje - poput mjerenja samo izlaza invertora ili pojedinačnih opterećenja - rezultirat će nepouzdanom detekcijom izvoza i nestabilnim ponašanjem kontrole.

Razmatranja implementacije za integratore i energetske projekte

U većim stambenim objektima ili instalacijama zasnovanim na projektima, kontrola toka snage protiv povratnog toka postaje dio šireg dizajna sistema.

Ključna razmatranja uključuju:

• Stabilnost komunikacije između brojila i invertera

• Mogućnost lokalne kontrole neovisno o povezivosti s oblakom

• Skalabilnost na više instalacija

• Kompatibilnost s različitim markama invertera

Proizvođači poputOWON, sa namjenskim pametnim proizvodima za mjerenje energije kao što je PC321, pružaju mjerni hardver koji se može prilagoditi za stambene, komercijalne i projektne energetske sisteme koji zahtijevaju pouzdanu kontrolu izvoza.

Zaključak: Precizno mjerenje je osnova antireverznog toka snage

Regulacija protoka snage protiv povratnog toka više nije opcionalna na mnogim stambenim solarnim tržištima. Dok inverteri izvršavaju kontrolne radnje,pametna brojila energije pružaju ključnu osnovu za mjerenjekoji omogućava siguran, usklađen i efikasan rad.

Razumijevanjem gdje i kako se detektuje obrnuti tok energije - i odabirom odgovarajućih mjernih uređaja - vlasnici kuća i dizajneri sistema mogu održavati usklađenost mreže bez ugrožavanja vlastite potrošnje solarne energije.

Poziv na akciju

Ako dizajnirate ili implementirate stambene solarne sisteme koji zahtijevaju kontrolu protoka energije protiv povratnog toka, razumijevanje sloja mjerenja je ključno.
Istražite kako pametna brojila energije bazirana na stezaljkama, poput OWON-ovog PC321, mogu podržati precizno praćenje mreže i kontrolu u realnom vremenu u modernim fotonaponskim instalacijama.

Povezano štivo:

[Bežična CT stezaljka za solarni inverter: Kontrola nultog izvoza i pametno praćenje za PV + skladištenje]