Ако някога сте били около ръба на мрежата по време на прекъсване на електрозахранването, вероятно сте виждали колко объркани стават нещата – светлините изгасват, уредите пикват и местните фирми понасят големи удари. За енергийните екипи най-лошата част е, когато слънчевите или вятърните системи продължават да работятследрешетката пада - това се нарича islanding и не е просто хълцане. Може да повреди мрежовото оборудване, да нарани работниците, опитващи се да поправят прекъсването, и дори да обърка стабилността на цялата местна електропреносна мрежа. Това е мястото, където се намесва една модерна инверторна интегрирана машина за съхранение на енергия (можете да проверите нашата точна единица тук: /pad-mounted-transformers/energy-storage-inverter-integrated-machine.html) – тя не просто съхранява и разрежда енергия; това е основно първата линия на защита срещу остров.
Нека разбием това така, сякаш го обяснявам на колега техник в магазин за соларни продукти, без скучен жаргон. Първо, нека се спрем на една и съща страница: каквоеостров, точно? Изолирането се случва, когато разпределените енергийни ресурси (DER) – като слънчеви панели, вятърни турбини или съхранение на батерии – продължават да подават енергия към локален мрежов сегмент, докато основната комунална мрежа е офлайн. Звучи безобидно, но мрежовите оператори синхронизират напрежението и честотата със супер строг толеранс (мислете ±0,5 Hz за честота, ±5% за напрежение). Когато DER работят независимо, те не могат да съвпадат с тази точна синхронизация, така че получавате обратно подаване или „невидимите“ части на мрежата се зареждат, когато линейните работници смятат, че са безопасни за докосване. Това е голямо не-не.
Сега нашата интегрирана инверторна машина за съхранение на енергия не просто стои там със зареждане. Той е пълен със сензори и интелигентни устройства, които наблюдават мрежата като ястреб 24/7. Тайният сос тук е анти-островното откриване – всъщност два основни типа, които работят заедно, така че няма слепи петна. Пасивното откриване винаги работи във фонов режим, като проверява напрежението, честотата и фазовия ъгъл в точката на общо свързване (PCC) - това е мястото, където вашата система се свързва към главната мрежа. Ако решетката падне, пасивното откриване ще засече скок или спад в тези стойности много по-бързо, отколкото човек може да мигне. Но пасивното откриване понякога може да пропусне малки, постепенни колебания на мрежата (като малък прекъсване от катерица, която чука въже), така че използваме и активно откриване. Нашето устройство настройва изходната честотасамо мъничко(като 0,05 Hz), което е твърде малко, за да повлияе на нормалните натоварвания, но когато мрежата е изключена, няма „мрежов буфер“, който да запази това ощипване. Устройството вижда своето собствено изместване на честотата и незабавно задейства изключване. Без забавяне, без объркване.
Чакай, но какво ще стане, ако тиискамостров? Например, ако сте кафене или магазин за хранителни стоки и имате нужда от захранване по време на прекъсване. Това се нарича умишлено изолиране и нашата интегрирана машина с инвертор за съхранение на енергия е създадена и за това – ние просто се уверяваме, че не е грешка. Ето стъпка по стъпка играта по игра за това как се справя с изоставянето, независимо дали е случайно или умишлено.
Първо, нормалният режим на свързване към мрежата: нашият модул е синхронизиран с честотата и напрежението на мрежата, така че може да подаде излишната слънчева енергия или съхранената батерия обратно към електрическата мрежа или да черпи енергия от мрежата, за да зарежда батериите, ако DER са ниски. Това е като отборен играч, който отговаря на ритъма на мрежата, така че никой да не забележи, че е там. Сега, във втората секунда, когато прекъсвачът на мрежата се задейства или има повреда в линия, сигналът на мрежата пада. Пасивните сензори улавят отклонението - да речем, честотата преминава от 60 Hz до 58 Hz за 100 ms - и активната система за настройка на честотата вижда, че няма мрежа, към която да се заключи. В този момент модулът има два избора: ако е случаен остров (никой не се нуждае от резервно захранване), той изключва инвертора в рамките на 2 секунди. Ако е умишлено (потребителят е натиснал бутон „режим на прекъсване на мрежата“), той се заключва в предварително зададено напрежение и честота (идеално за локални товари като хладилници или осветление) и безпроблемно превключва към режим извън мрежата. Без мигане, без затъмняване на светлините - храната ви остава студена, компютрите ви продължават да работят.
Виждал съм как това работи в реалния живот, не само в лабораторни тестове. Миналата година клиент в селските райони на Тексас имаше вятърно-слънчева инсталация с нашата интегрирана инверторна машина за съхранение на енергия плюс компактна подстанция (разгледайте нашата страница за компактни подстанции тук: /pad-mounted-transformers/compact-substation.html), свързваща всичко към местната мрежа. Лятна буря извади от строя линия 12 kV за 3 часа. Мрежата падна, но вятърът и слънцето продължиха да генерират и батериите бяха заредени. Нашето звено незабавно откри острова - това беше умишлено, защото местното начално училище се нуждаеше от захранване за охладителната си система. Той превключи на режим извън мрежата за по-малко от секунда, синхронизирайки локалното натоварване до 60 Hz и 480 V, така че училището никога да не губи захранване. Когато мрежата се върна, тя направи бърза проверка на синхронизирането, съвпадна с параметрите на мрежата и превключи обратно към режим на свързване на мрежата без ръчна намеса. Службата всъщност ни се обади след това, като ни каза, че други DER в района са причинили обратно подаване, но протоколът на нашия блок срещу острови не позволи това да се случи.
Чакай, нека поговорим защо нашият модул е по-добър от старинните настройки. Много по-стари батерийни системи или слънчеви инвертори използват само пасивно откриване, което може да се провали при „балансирано“ изолиране – когато изходната мощност на DER съвпада точно с локалното натоварване, така че напрежението и честотата остават почти нормални, правейки пасивните сензори слепи. Нашето активно откриване поправя това, като добавя тази малка, умишлена настройка на честотата. Ако решетката е там, това ощипване се абсорбира; ако не е, честотата се отклонява достатъчно, за да предизвика изключване. Това е като таен сигнал, който само мрежата може да „чуе“.
Също така, нашата интегрирана машина с инвертор за съхранение на енергия е проектирана да работи с друг мрежов хардуер, като трансформатори, монтирани на подложки (ето нашата страница с трансформатори, монтирани на подложки: /pad-mounted-transformers/pad-mounted-transformer.html), сглобяеми подстанции (/pad-mounted-transformers/prefab-substation.html) или дори компактни подстанции за вятърна слънчева енергия (/pad-mounted-transformers/wind-solar-power-compact-substation.html). Те работят заедно, за да гарантират, че целият сегмент на локалната мрежа остава безопасен, дори ако се случи изоставяне. Например, монтираният на подложка трансформатор понижава напрежението на мрежата до използваемо ниво и нашият инвертор гарантира, че ако мрежата е изключена, трансформаторът няма да получи обратно захранване, което може да навреди на работещите в линията.
Сега, какво ще кажете за крайните случаи? Например, ако мрежата се върне, докато уредът е в режим на остров извън мрежата. Нашето устройство прави „проверка на мрежата“, преди да превключи обратно – проверява дали честотата и напрежението на мрежата са в допустимите граници и че няма текуща повреда. Ако всичко е наред, той се синхронизира и превключва обратно към мрежата. Ако все още има проблем, той остава в режим извън мрежата, докато мрежата се стабилизира. Това е важно, защото не искате внезапно да върнете мрежовото захранване обратно към дефектна линия.
Друго нещо: ние тестваме нашия анти-исландски протокол спрямо всички северноамерикански (и международни) стандарти, като IEEE 1547, който е златният стандарт за DER мрежово взаимно свързване. Така че, ако инсталирате нашия модул, няма да се налага да прескачате допълнителни обръчи за съответствие с кода. Това е голяма работа - старите системи често се проваляха при инспекциите на кода, защото тяхното откриване на острови беше твърде бавно или неточно.
Ето един често срещан въпрос: „Защо не мога просто да изключа инвертора, когато мрежата падне?“ Е, тиби могъл, но ако имате складирана енергия или производство на възобновяема енергия, това е загуба – изхвърляте енергия, която може да се използва за критични натоварвания, или дори продавате обратно на електроснабдителната компания, когато мрежата се върне. Нашето устройство ви позволява да запазите тази мощност, като същевременно сте в безопасност, така че да получите максимална стойност от вашата енергийна система.
Трябва също така да спомена, че нашата интегрирана машина с инвертор за съхранение на енергия не е само за големи търговски или комунални настройки – имаме устройства за малки предприятия, ферми и дори жилищна употреба (ако сте собственик на жилище със слънчева енергия и батерия за цял дом). Ако се притеснявате за прекъсвания или за спазване на разпоредбите за острови, това устройство премахва всички догадки.
Нека обобщим, сякаш приключваме среща: изоставянето е реален риск, но с модерна интегрирана инверторна машина за съхранение на енергия не е необходимо да избирате между захранване по време на прекъсвания и безопасност на мрежата. Устройството използва комбинация от пасивно и активно анти-islanding откриване, за да забележи, когато мрежата е изключена, решава дали е случайно или умишлено и превключва режимите за милисекунди. Работи безпроблемно с друго мрежово оборудване като монтирани на подложки трансформатори и компактни подстанции, отговаря на всички кодови стандарти и е тестван при бури и прекъсвания в реалния свят.
Ако сте готови да научите повече за това как нашата интегрирана инверторна машина за съхранение на енергия може да работи за вашата настройка или ако искате да разгледате нашата пълна гама от продукти (включително компактната подстанция и компактната подстанция за вятърна слънчева енергия), посетете нашия уебсайт на връзките, които сме споделили в тази публикация. Ние сме тук, за да ви помогнем да се ориентирате в островите, да направим вашата енергийна система по-безопасна и да извлечете максимума от вашата батерия и възобновяемото производство.
Справка:
- Институт на инженерите по електротехника и електроника. (2018). IEEE 1547-2018: Стандарт за взаимно свързване и оперативна съвместимост на разпределени енергийни ресурси със свързани интерфейси на електрически енергийни системи.
- Национални лаборатории Sandia. (2020 г.). Методи за откриване на острови за разпределени енергийни ресурси: сравнителен анализ.
- Министерството на енергетиката на САЩ. (2022). Модернизация на мрежата: Технологии против острови и най-добри практики за системи за съхранение на енергия.
