Запобігання зворотному потоку потужності в житлових сонячних системах: чому це важливо та як це контролювати

Вступ: Чому зворотний потік потужності став реальною проблемою

Оскільки житлові сонячні фотоелектричні системи стають дедалі поширенішими, багато домовласників вважають, що експорт надлишкової електроенергії назад у мережу завжди прийнятний. Насправді жзворотний потік потужності—коли електроенергія надходить із сонячної системи будинку назад у загальнодоступну мережу — стала дедалі більшою проблемою для комунальних підприємств у всьому світі.

У багатьох регіонах, особливо там, де низьковольтні розподільчі мережі спочатку не були розроблені для двонаправленого потоку електроенергії, неконтрольоване введення електроенергії в мережу може спричинити нестабільність напруги, несправності захисту та ризики для безпеки. В результаті комунальні підприємства впроваджуютьвимоги щодо нульового експорту або запобігання зворотному потоку потужностідля житлових та невеликих комерційних фотоелектричних установок.

Це спонукало домовласників, установників та проектувальників систем поставити критичне питання:
Як можна точно виявляти та контролювати зворотний потік потужності в режимі реального часу, не жертвуючи власним споживанням сонячної енергії?

Що таке зворотний потік потужності в житловій фотоелектричній системі?

Зворотний потік електроенергії відбувається, коли миттєва сонячна генерація перевищує місцеве споживання домогосподарств, що призводить до повернення надлишку електроенергії до комунальної мережі.

Типові ситуації включають:

• Опівднішні сонячні піки з низьким навантаженням домогосподарств

• Будинки, обладнані великогабаритними фотоелектричними панелями

• Системи без накопичення енергії або контролю експорту

З точки зору мережі, цей двонаправлений потік може порушити регулювання напруги та навантаження трансформатора. З точки зору домовласника, зворотний потік потужності може призвести до:

• Проблеми з дотриманням вимог мережі

• Примусові вимкнення інвертора

• Зменшення схвалення системи або штрафів на регульованих ринках

Чому комунальні послуги потребують антиреверсного контролю потоку потужності

Комунальні підприємства застосовують політику запобігання зворотному потоку потужності з кількох технічних причин:

• Регулювання напругиНадмірна генерація може підняти напругу в мережі за безпечні межі.

• Координація захистуЗастарілі захисні пристрої передбачають односпрямований потік.

• Стабільність мережіЗначне проникнення неконтрольованих фотоелектричних систем може дестабілізувати низьковольтні живильні мережі.

В результаті багато операторів мереж тепер вимагають, щоб житлові фотоелектричні системи працювали за таких умов:

• Режим нульового експорту

• Динамічне обмеження потужності

• Умовні пороги експорту

Усі ці підходи спираються на один ключовий елемент:точне вимірювання потоку потужності в режимі реального часу в точці підключення до мережі.

Як зворотний потік потужності виявляється на практиці

Зворотний потік потужності не визначається лише всередині інвертора. Натомість його необхідно вимірювати.у точці підключення будівлі до мережі.

Зазвичай це досягається шляхом встановленняінтелектуальний лічильник енергії на основі кліщівна головній вхідній лінії електроживлення. Лічильник постійно контролює:

• Напрямок активної потужності (імпорт проти експорту)

• Миттєві зміни навантаження

• Взаємодія мережевої мережі

Коли виявляється експорт, лічильник надсилає зворотний зв'язок у режимі реального часу до інвертора або контролера управління енергоспоживанням, що дозволяє негайно вжити коригувальних заходів.

Роль інтелектуального лічильника енергії в антиреверсному регулюванні потоку потужності

У житловій системі запобігання зворотному потоку електроенергії лічильник енергії діє якпосилання на рішенняа не сам пристрій керування.

Типовим прикладом єOWONІнтелектуальний Wi-Fi лічильник енергії PC321, який призначений для вимірювання на основі кліщів у точці підключення до мережі. Контролюючи як величину, так і напрямок потоку потужності, лічильник надає важливі дані, необхідні для логіки контролю експорту.

Ключові характеристики, необхідні для цієї ролі, включають:

• Швидке відбор проб та звітність

• Надійне визначення напрямку

• Гнучкий зв'язок для інтеграції інвертора

• Підтримка однофазних та розщеплених житлових систем

Замість того, щоб сліпо обмежувати сонячну генерацію, цей підхід дозволяєдинамічне регулюванняна основі реального попиту домогосподарств.

Поширені стратегії контролю потоку потужності проти зворотного руху

Контроль нульового експорту

Вихідна потужність інвертора регулюється таким чином, щоб експорт електроенергії з мережі залишався на рівні нуля або близьким до нього. Цей метод широко використовується в регіонах зі суворою політикою щодо мережі.

Динамічне обмеження потужності

Замість фіксованого обмеження, вихідна потужність інвертора постійно регулюється на основі вимірювань мережі в режимі реального часу, що підвищує ефективність власного споживання.

Гібридна координація фотоелектричних систем та накопичувачів

У системах з акумуляторами надлишок енергії можна перенаправити на накопичувач перед експортом, при цьому лічильник енергії виступає в якості точки спрацьовування.

У всіх випадках,зворотний зв'язок у режимі реального часу з точки підключення до мережіє важливим для стабільної та відповідної роботи.

Міркування щодо встановлення: де слід розмістити лічильник

Для точного контролю потоку потужності проти зворотного руху:

• Лічильник енергії має бути встановленийвище за течією від усіх побутових навантажень

• Вимірювання має відбуватися наСторона змінного струмуна інтерфейсі сітки

• Затискачі CT повинні повністю охоплювати головний провідник

Неправильне розміщення, таке як вимірювання лише вихідного сигналу інвертора або окремих навантажень, призведе до ненадійного виявлення експорту та нестабільної поведінки керування.

Міркування щодо розгортання для інтеграторів та енергетичних проектів

У великих житлових комплексах або проектних установках контроль потоку потужності, що запобігає зворотному потоку, стає частиною ширшого системного проектування.

Ключові міркування включають:

• Стабільність зв'язку між лічильником та інвертором

• Можливість локального керування незалежно від підключення до хмари

• Масштабованість на кілька інсталяцій

• Сумісність з різними брендами інверторів

Виробники, як-отОВОН, зі спеціалізованими інтелектуальними продуктами для обліку енергії, такими як PC321, забезпечують вимірювальне обладнання, яке можна адаптувати для житлових, комерційних та проектних енергетичних систем, що потребують надійного контролю експорту.

Висновок: Точне вимірювання є основою запобігання зворотному потоку потужності

Контроль потоку потужності, що запобігає зворотному потоку, більше не є необов'язковим на багатьох ринках сонячної енергетики для житлових приміщень. Хоча інвертори виконують керуючі дії,інтелектуальні лічильники енергії забезпечують критично важливу основу вимірюваньщо забезпечує безпечну, сумісну та ефективну експлуатацію.

Розуміючи, де і як виявляється зворотний потік потужності, а також вибираючи відповідні вимірювальні прилади, домовласники та проектувальники систем можуть підтримувати відповідність мережі вимогам, не жертвуючи власним споживанням сонячної енергії.

Заклик до дії

Якщо ви проектуєте або розгортаєте житлові сонячні системи, які потребують контролю зворотного потоку потужності, розуміння рівня вимірювання є надзвичайно важливим.
Дізнайтеся, як інтелектуальні лічильники енергії на основі кліщів, такі як PC321 від OWON, можуть підтримувати точний моніторинг з боку мережі та керування в режимі реального часу в сучасних фотоелектричних установках.

Пов’язане читання:

[Бездротовий CT-затискач для сонячного інвертора: керування без експорту та інтелектуальний моніторинг для фотоелектричних систем та накопичувачів]