Princípy a riešenia ochrany proti spätnému toku vo fotovoltaických meničoch
Všeobecne povedané, elektrina vyrobená fotovoltaickým systémom sa primárne používa na napájanie záťaže. Keď množstvo vyrobenej elektriny presiahne spotrebu záťaže, elektrina prúdi do siete v opačnom smere, čo je známe ako „reverzný tok energie“. Sieť má prísne predpisy týkajúce sa dodávania fotovoltaickej energie do siete a neoprávnený spätný tok energie môže mať za následok sankcie. Zároveň je pre fotovoltaické projekty, ktoré nedodávajú energiu do siete, kľúčom k dosiahnutiu sebestačnosti v oblasti zelenej energie-ochrana proti spätnému toku-.
Čo je teda prevencia spätného toku? Ako to funguje a aké sú riešenia?
01. Čo je to prevencia spätného toku?
Vo fotovoltaickom (PV) systéme sa jednosmerný prúd (DC) výstup z fotovoltaických modulov premieňa na striedavý prúd (AC) pomocou striedača, ktorý využíva záťaž. Keď výkon generovaný FV systémom prekročí výkon záťaže, záťaž nemôže spotrebovať všetku elektrinu vyrobenú FV systémom a prebytočná energia prúdi späť do siete, čím vytvára „spätný tok“. FV systém vybavený funkciou zamedzenia spätného napájania- môže rýchlo znížiť výstupný výkon meniča, keď výrobná kapacita prekročí kapacitu zaťaženia. Tým sa znižuje celkový výstupný výkon systému, čím sa zaisťuje, že elektrina generovaná fotovoltaickým systémom je využívaná výlučne záťažou a bráni sa toku prebytočnej energie do siete.
02. Prečo je potrebné zariadenie na zamedzenie spätného toku?
Vo všeobecnosti existuje niekoľko dôvodov na inštaláciu zariadenia na zamedzenie spätného toku:
Obmedzenia pravidiel siete.V niektorých regiónoch nie je pripojenie k sieti povolené z dôvodu zásad alebo obmedzení kapacity siete; neoprávnené dodávanie energie späť do siete môže viesť k sankciám;
Limity výkonu pripojenia k sieti.Sieť ukladá prísne limity-pripojenej energie; ak sa prebytočný výkon privádza priamo do siete bez kontroly, môže to spôsobiť prepätie;
Princíp vlastnej{0}}generácie pre vlastnú-spotrebu, pričom prebytočná energia sa nedodáva do siete.Fotovoltaické systémy musia zabezpečiť, aby sa vyrobená elektrická energia uprednostnila pre miestnu spotrebu. Ak miestne záťaže nedokážu absorbovať prebytok, je potrebné zariadenie na zamedzenie spätného toku, aby sa zabránilo toku prebytočnej energie späť do siete.
03. Ako funguje prevencia spätného toku
V praktických aplikáciách sa na meranie výkonu v reálnom čase, veľkosti prúdu a smeru vedenia používa merač ochrany proti spätnému toku a CT (prúdový transformátor) inštalované na prípojnici pri servisnom vstupe. Keď je detekovaný prúd tečúci do siete (spätný prúd), merač ochrany proti spätnému toku odošle údaje o spätnom výkone do meniča prostredníctvom komunikácie RS485. Po prijatí príkazu menič zareaguje v priebehu niekoľkých sekúnd znížením svojho výstupného výkonu, čím zabezpečí, že prúd tečúci z FV systému do siete zostane blízko nule. Tým sa dosiahne zamedzenie spätného toku, čím sa zabráni dodávaniu prebytočnej elektriny do siete.
04. Anti-riešenia spätného toku
(1) Jedno-jednotkové, jednofázové-fázové riešenie-reverzného prietoku
Požadované vybavenie: FV invertor-uviazaný do siete, merač-reverzného prietoku a komunikačný kábel medzi meračom a meničom. Toto riešenie je vhodné len pre rezidenčné FV aplikácie.
(2) Samostatné trojfázové riešenie-anti{2}}reverzného systému spätného toku
Pre malé{0}}kapacitné rezidenčné{1}invertory pripojené k sieti možno priamo použiť jednosmerný anti-merací prietokomer. AC výstupné svorky meniča sú pripojené priamo k meraču a výstup z merača je potom pripojený k pripojovaciemu bodu siete, aby sa zabránilo spätnému toku; V prípade meničov pripojených k -sieti- s vysokým výkonom musí byť prúd na prípojnici pripojenej k sieti-detegovaný prostredníctvom prúdových transformátorov (CT). Potom, čo je prúd úmerne znížený transformátormi, je privedený do merača proti spätnému prívodu, aby sa umožnilo meranie prúdu a výkonu v bode pripojenia k sieti.
(3) Multi-invertorové anti{2}}systémové riešenie spätného toku
Viaceré invertory sú zapojené do série prostredníctvom komunikačných rozhraní a sú prepojené s dataloggerom, vďaka čomu je toto riešenie ideálne pre konfigurácie s viacerými meničmi. Ponúka vylepšenú funkčnosť a väčšiu kapacitu.
Riešenia proti{0}}reverznému toku efektívne spĺňajú požiadavky zásad „pripojenie k sieti bez exportu energie“ v určitých regiónoch. Okrem toho technológia proti{2}}reverznému toku nielen zaisťuje stabilnú prevádzku elektrickej siete a zvyšuje bezpečnosť systému, ale tiež optimalizuje ekonomickú výkonnosť, zlepšuje energetickú účinnosť a prispôsobuje sa technologickému pokroku a zmenám politík.
