Як встановити антиреверсивні (нульові експортні) лічильники електроенергії у фотоелектричних системах – повний посібник

Вступ

Зі швидшим впровадженням фотоелектричних (ФЕ) систем, все більше проектів стикаються звимоги щодо нульового експортуКомунальні підприємства часто забороняють повернення надлишкової сонячної енергії назад у мережу, особливо в районах із перенасиченими трансформаторами, нечіткими питаннями власності на підключення до мережі або суворими правилами якості електроенергії. У цьому посібнику пояснюється, як встановитиантиреверсні (нульові експортні) лічильники електроенергії, основні доступні рішення та правильні конфігурації для різних розмірів та застосувань фотоелектричних систем.

1. Ключові міркування перед встановленням

Обов'язкові сценарії для нульового експорту

• Насичення трансформатораКоли місцеві трансформатори вже працюють на високій потужності, зворотна потужність може спричинити перевантаження, відключення або вихід обладнання з ладу.

• Тільки власне споживання (експорт електроенергії з мережі заборонено)Проєкти без дозволу на підключення до мережі повинні споживати всю вироблену енергію локально.

• Захист якості електроенергіїЗворотна потужність може вносити складові постійного струму, гармоніки або незбалансоване навантаження, знижуючи якість мережі.

Контрольний список перед встановленням

• Сумісність пристроївПереконайтеся, що номінальна потужність лічильника відповідає розміру фотоелектричної системи (однофазна ≤8 кВт, трифазна >8 кВт). Перевірте зв'язок з інвертором (RS485 або еквівалент).

• Навколишнє середовищеДля зовнішнього монтажу підготуйте всепогодні корпуси. Для систем з кількома інверторами передбачте підключення до шини RS485 або концентратори даних Ethernet.

• Відповідність вимогам та безпекаУточніть точку підключення до мережі з комунальним підприємством та перевірте, чи відповідає діапазон навантаження очікуваній генерації фотоелектричних систем.

2. Основні рішення з нульовим експортом

Рішення 1: Обмеження потужності за допомогою інверторного керування

• ПринципІнтелектуальний лічильник вимірює напрямок струму в режимі реального часу. Коли виявляється зворотний потік, лічильник зв'язується через RS485 (або інші протоколи) з інвертором, що зменшує його вихідну потужність доти, доки експорт не стане 0.

• Варіанти використанняЗони перенасичення трансформаторами, проекти власного споживання зі стабільними навантаженнями.

• ПеревагиПростий, недорогий, швидкий, не потребує зберігання.

Рішення 2: Поглинання навантаження або інтеграція накопичення енергії

• ПринципЛічильник контролює струм у точці підключення до мережі. Замість обмеження вихідної потужності інвертора, надлишкова потужність перенаправляється на системи накопичення енергії або скидання навантажень (наприклад, обігрівачі, промислове обладнання).

• Варіанти використанняПроекти з дуже змінними навантаженнями або там, де максимізація виробництва фотоелектричної енергії є пріоритетом.

• ПеревагиІнвертори залишаються в режимі MPPT, енергія не витрачається даремно, вища рентабельність інвестицій системи.

3. Сценарії встановлення залежно від розміру системи

Одноінверторні системи (≤100 кВт)

• Конфігурація1 інвертор + 1 двонаправлений розумний лічильник.

• Положення лічильникаМіж виходом змінного струму інвертора та головним вимикачем. Між ними не повинно бути підключено жодних інших навантажень.

• Порядок підключення: Фотоелектричний інвертор → Трансформатори струму (якщо використовуються) → Інтелектуальний лічильник електроенергії → Головний автоматичний вимикач → Локальні навантаження / Мережа.

• Логіка: Лічильник вимірює напрямок та потужність, потім інвертор регулює вихідну потужність відповідно до навантаження.

• ВигодаПросте підключення, низька вартість, швидка реакція.

Мультиінверторні системи (>100 кВт)

• КонфігураціяКілька інверторів + 1 інтелектуальний лічильник потужності + 1 концентратор даних.

• Положення лічильникаУ точці підключення до загальної мережі (усі виходи інвертора разом).

• ЕлектропроводкаВиходи інвертора → Збірна шина → Двонаправлений лічильник → Концентратор даних → Головний вимикач → Мережа/Навантаження.

• ЛогікаКонцентратор даних збирає дані лічильника та пропорційно розподіляє команди на кожен інвертор.

• ВигодаМасштабоване, централізоване керування, гнучке налаштування параметрів.

4. Встановлення в різних типах проектів

Проєкти лише для власного споживання

• ВимогаЕкспорт сітки не дозволено.

• Положення лічильникаМіж виходом змінного струму інвертора та локальним вимикачем навантаження. Вимикач підключення до мережі не використовується.

• ПеревіритиВипробування за повної генерації без навантаження — інвертор повинен знизити потужність до нуля.

Проекти насичення трансформаторів

• ВимогаПідключення до мережі дозволено, але зворотне живлення суворо заборонено.

• Положення лічильникаМіж виходом інвертора та вимикачем підключення до мережі.

• Логіка: Якщо виявляється зворотна потужність, інвертор обмежує вихідну потужність; як резервний варіант, автоматичні вимикачі можуть відключитися, щоб уникнути напруження трансформатора.

Традиційне власне споживання + проекти експорту електроенергії з мережі

• ВимогаЕкспорт дозволено, але обмежено.

• Налаштування лічильникаАнтиреверсний лічильник, встановлений послідовно з двонаправленим лічильником комунального підприємства.

• ЛогікаАнтиреверсний лічильник запобігає експорту; лише у разі несправності лічильник комунальних послуг реєструє подачу електроенергії.

5. Найчастіші запитання

Q1: Чи сам лічильник зупиняє зворотний потік?
Ні. Лічильник вимірює напрямок потужності та повідомляє про це. Інвертор або контролер виконує дію.

Q2: Як швидко може реагувати система?
Зазвичай протягом 1–2 секунд, залежно від швидкості зв’язку та прошивки інвертора.

Q3: Що відбувається під час збою мережі?
Локальний зв'язок (RS485 або пряме керування) забезпечує безперервний захист навіть без інтернету.

Q4: Чи можуть ці лічильники працювати в розділених фазних системах (120/240 В)?
Так, деякі моделі розроблені для роботи з конфігураціями з розділеною фазою, що використовуються в Північній Америці.

Висновок

Дотримання вимог щодо нульового експорту стає обов'язковим у багатьох фотоелектричних проектах. Встановлюючи інтелектуальні лічильники електроенергії з антиреверсним керуванням у правильному місці та інтегруючи їх з інверторами, скиданням навантаження або накопичувачами,Енергетико-енергетичні та енергоспоживчі контракти, підрядники та забудовникиможе постачати надійні сонячні системи, що відповідають нормативним вимогам. Ці рішення не тількизахистити мережуале такожмаксимізувати власне споживання та рентабельність інвестиційдля кінцевих користувачів.