Πώς να εγκαταστήσετε μετρητές ισχύος Anti-Reverse (Zero-Export) σε φωτοβολταϊκά συστήματα – Ένας πλήρης οδηγός

Εισαγωγή

Καθώς η υιοθέτηση των φωτοβολταϊκών (PV) επιταχύνεται, περισσότερα έργα αντιμετωπίζουν...απαιτήσεις μηδενικών εξαγωγώνΟι εταιρείες κοινής ωφέλειας συχνά απαγορεύουν την επιστροφή της πλεονάζουσας ηλιακής ενέργειας στο δίκτυο, ειδικά σε περιοχές με κορεσμένους μετασχηματιστές, ασαφή ιδιοκτησία των δικαιωμάτων σύνδεσης στο δίκτυο ή αυστηρούς κανόνες ποιότητας ενέργειας. Αυτός ο οδηγός εξηγεί τον τρόπο εγκατάστασης.μετρητές ισχύος αντι-αντίστροφης (μηδενικής εξαγωγής), τις βασικές διαθέσιμες λύσεις και τις κατάλληλες διαμορφώσεις για διαφορετικά μεγέθη και εφαρμογές φωτοβολταϊκών συστημάτων.

1. Βασικές σκέψεις πριν από την εγκατάσταση

Υποχρεωτικά σενάρια για μηδενικές εξαγωγές

• Κορεσμός μετασχηματιστήΌταν οι τοπικοί μετασχηματιστές λειτουργούν ήδη με υψηλή χωρητικότητα, η αντίστροφη τροφοδοσία μπορεί να προκαλέσει υπερφόρτωση, διακοπή λειτουργίας ή βλάβη του εξοπλισμού.

• Μόνο ιδιοκατανάλωση (δεν επιτρέπεται η εξαγωγή στο δίκτυο)Τα έργα χωρίς έγκριση τροφοδοσίας δικτύου πρέπει να καταναλώνουν όλη την παραγόμενη ενέργεια τοπικά.

• Προστασία ποιότητας ισχύοςΗ αντίστροφη τροφοδοσία μπορεί να εισαγάγει στοιχεία συνεχούς ρεύματος, αρμονικές ή μη ισορροπημένα φορτία, μειώνοντας την ποιότητα του δικτύου.

Λίστα ελέγχου πριν από την εγκατάσταση

• Συμβατότητα συσκευώνΒεβαιωθείτε ότι η ονομαστική ισχύς του μετρητή ταιριάζει με το μέγεθος του φωτοβολταϊκού συστήματος (μονοφασικό ≤8kW, τριφασικό >8kW). Ελέγξτε την επικοινωνία του μετατροπέα (RS485 ή ισοδύναμο).

• ΠεριβάλλοΓια εξωτερικές εγκαταστάσεις, προετοιμάστε στεγανά περιβλήματα. Για συστήματα πολλαπλών μετατροπέων, σχεδιάστε καλωδίωση διαύλου RS485 ή συγκεντρωτές δεδομένων Ethernet.

• Συμμόρφωση και ασφάλειαΕπιβεβαιώστε το σημείο σύνδεσης στο δίκτυο με την εταιρεία κοινής ωφέλειας και ελέγξτε ότι το εύρος φορτίου ταιριάζει με την αναμενόμενη παραγωγή φωτοβολταϊκών.

2. Core Zero-Export Solutions

Λύση 1: Περιορισμός ισχύος μέσω ελέγχου μετατροπέα

• ΑρχήΟ έξυπνος μετρητής μετρά την κατεύθυνση του ρεύματος σε πραγματικό χρόνο. Όταν ανιχνεύεται αντίστροφη ροή, ο μετρητής επικοινωνεί μέσω RS485 (ή άλλων πρωτοκόλλων) με τον μετατροπέα, ο οποίος μειώνει την ισχύ εξόδου του μέχρι η εξαγωγή να φτάσει στο 0.

• Περιπτώσεις χρήσης: Περιοχές κορεσμένες με μετασχηματιστές, έργα ιδιοκατανάλωσης με σταθερά φορτία.

• ΦόνταΑπλό, οικονομικό, γρήγορη απόκριση, δεν χρειάζεται αποθήκευση.

Λύση 2: Ενσωμάτωση Απορρόφησης Φορτίου ή Αποθήκευσης Ενέργειας

• ΑρχήΟ μετρητής παρακολουθεί το ρεύμα στο σημείο σύνδεσης με το δίκτυο. Αντί να περιορίζει την έξοδο του μετατροπέα, η πλεονάζουσα ισχύς εκτρέπεται σε συστήματα αποθήκευσης ή σε φορτία απόρριψης (π.χ., θερμαντήρες, βιομηχανικός εξοπλισμός).

• Περιπτώσεις χρήσηςΈργα με εξαιρετικά μεταβλητά φορτία ή όπου η μεγιστοποίηση της παραγωγής φωτοβολταϊκών αποτελεί προτεραιότητα.

• ΦόνταΟι μετατροπείς παραμένουν σε λειτουργία MPPT, δεν σπαταλιέται ενέργεια, υψηλότερη απόδοση επένδυσης συστήματος.

3. Σενάρια εγκατάστασης ανά μέγεθος συστήματος

Συστήματα με έναν μετατροπέα (≤100 kW)

• Διαμόρφωση: 1 μετατροπέας + 1 αμφίδρομος έξυπνος μετρητής.

• Θέση μετρητή: Μεταξύ της εξόδου AC του μετατροπέα και του κύριου διακόπτη. Δεν πρέπει να συνδέονται άλλα φορτία ενδιάμεσα.

• Σειρά καλωδίωσης: Φωτοβολταϊκός μετατροπέας → Μετασχηματιστές ρεύματος (εάν χρησιμοποιούνται) → Έξυπνος μετρητής ισχύος → Κύριος διακόπτης → Τοπικά φορτία / Δίκτυο.

• Λογική: Ο μετρητής μετρά την κατεύθυνση και την ισχύ και στη συνέχεια ο μετατροπέας προσαρμόζει την έξοδο ώστε να ταιριάζει με το φορτίο.

• ΟφελοςΕύκολη καλωδίωση, χαμηλό κόστος, γρήγορη απόκριση.

Συστήματα πολλαπλών μετατροπέων (>100 kW)

• ΔιαμόρφωσηΠολλαπλοί μετατροπείς + 1 έξυπνος μετρητής ισχύος + 1 συγκεντρωτής δεδομένων.

• Θέση μετρητή: Στο κοινό σημείο σύνδεσης δικτύου (όλες οι έξοδοι του μετατροπέα σε συνδυασμό).

• Καλωδίωση: Έξοδοι μετατροπέα → Μπάρα ζυγών → Αμφίδρομος μετρητής → Συγκεντρωτής δεδομένων → Κύριος διακόπτης → Δίκτυο/Φορτία.

• ΛογικήΟ συγκεντρωτής δεδομένων συλλέγει δεδομένα μετρητών και κατανέμει εντολές σε κάθε μετατροπέα αναλογικά.

• Οφελος: Κλιμακωτός, κεντρικός έλεγχος, ευέλικτες ρυθμίσεις παραμέτρων.

4. Εγκατάσταση σε Διαφορετικούς Τύπους Έργων

Έργα μόνο για αυτοκατανάλωση

• ΑπαίτησηΔεν επιτρέπεται η εξαγωγή σε πλέγμα.

• Θέση μετρητή: Μεταξύ της εξόδου AC του μετατροπέα και του τοπικού διακόπτη φορτίου. Δεν χρησιμοποιείται διακόπτης σύνδεσης δικτύου.

• ΕλεγχοςΔοκιμή υπό πλήρη παραγωγή χωρίς φορτίο — ο μετατροπέας θα πρέπει να μειώσει την ισχύ στο μηδέν.

Έργα Κορεσμού Μετασχηματιστών

• ΑπαίτησηΕπιτρέπεται η σύνδεση στο δίκτυο, αλλά απαγορεύεται αυστηρά η αντίστροφη τροφοδοσία.

• Θέση μετρητή: Μεταξύ εξόδου μετατροπέα και διακόπτη σύνδεσης δικτύου.

• ΛογικήΕάν ανιχνευθεί αντίστροφη ισχύς, ο μετατροπέας περιορίζει την έξοδο. Ως εφεδρική λειτουργία, οι διακόπτες ενδέχεται να αποσυνδεθούν για να αποφευχθεί η καταπόνηση του μετασχηματιστή.

Παραδοσιακά Έργα Αυτοκατανάλωσης + Εξαγωγής από το Δίκτυο

• Απαίτηση: Επιτρέπεται η εξαγωγή, αλλά περιορίζεται.

• Ρύθμιση μετρητή: Μετρητής αντιστροφής εγκατεστημένος σε σειρά με τον αμφίδρομο μετρητή χρέωσης της εταιρείας κοινής ωφέλειας.

• ΛογικήΟ μετρητής αντιστροφής αποτρέπει την εξαγωγή. Μόνο σε περίπτωση βλάβης καταγράφει ο μετρητής τροφοδοσίας.

5. Συχνές ερωτήσεις

Ε1: Σταματάει ο ίδιος ο μετρητής την αντίστροφη ροή;
Όχι. Ο μετρητής μετρά την κατεύθυνση ισχύος και την αναφέρει. Ο μετατροπέας ή ο ελεγκτής εκτελεί την ενέργεια.

Ε2: Πόσο γρήγορα μπορεί να αντιδράσει το σύστημα;
Συνήθως εντός 1–2 δευτερολέπτων, ανάλογα με την ταχύτητα επικοινωνίας και το υλικολογισμικό του μετατροπέα.

Ε3: Τι συμβαίνει κατά τη διάρκεια βλάβης δικτύου;
Η τοπική επικοινωνία (RS485 ή άμεσος έλεγχος) διασφαλίζει συνεχή προστασία ακόμη και χωρίς σύνδεση στο διαδίκτυο.

Ε4: Μπορούν αυτοί οι μετρητές να λειτουργήσουν σε συστήματα χωριστής φάσης (120/240V);
Ναι, ορισμένα μοντέλα έχουν σχεδιαστεί για να χειρίζονται διαμορφώσεις split-phase που χρησιμοποιούνται στη Βόρεια Αμερική.

Σύναψη

Η συμμόρφωση με τις μηδενικές εξαγωγές καθίσταται υποχρεωτική σε πολλά φωτοβολταϊκά έργα. Εγκαθιστώντας έξυπνους μετρητές ισχύος κατά της αντίστροφης μέτρησης στη σωστή θέση και ενσωματώνοντάς τους με μετατροπείς, φορτία απόρριψης ή αποθήκευση,EPC, εργολάβοι και κατασκευαστέςμπορούν να παρέχουν αξιόπιστα, συμβατά με τους κανονισμούς ηλιακά συστήματα. Αυτές οι λύσεις όχι μόνοπροστατεύστε το δίκτυοαλλά επίσηςμεγιστοποίηση της ιδιοκατανάλωσης και της απόδοσης επένδυσης (ROI)για τους τελικούς χρήστες.