Μηδενική εξαγωγή έναντι περιορισμού ισχύος: Εξήγηση διαφορετικών στρατηγικών αντι-αντίστροφης ροής ισχύος

Εισαγωγή: Η αντιστροφή της ροής ενέργειας δεν είναι το ίδιο με την απενεργοποίηση της ηλιακής ενέργειας

Καθώς οι οικιακές και μικρές εμπορικές ηλιακές εγκαταστάσεις συνεχίζουν να αυξάνονται,έλεγχος ροής ισχύος κατά της αντίστροφης κίνησηςέχει γίνει κρίσιμη απαίτηση σε πολλές περιοχές. Οι φορείς εκμετάλλευσης δικτύων περιορίζουν ή απαγορεύουν ολοένα και περισσότερο την εξαγωγή πλεονάζουσας φωτοβολταϊκής (Φ/Β) ενέργειας στο δημόσιο δίκτυο, οδηγώντας τους σχεδιαστές συστημάτων να υιοθετήσουν τα λεγόμενααντιστροφή or μηδενική εξαγωγήλύσεις.

Ωστόσο, εξακολουθεί να υπάρχει μια κοινή παρανόηση:
Η αντι-αντίστροφη ροή ενέργειας δεν σημαίνει πλήρη διακοπή της ηλιακής παραγωγής.

Στην πράξη, υπάρχουνπολλαπλές τεχνικές στρατηγικέςγια τον έλεγχο της αντίστροφης ροής ισχύος, το καθένα με διαφορετικές αρχιτεκτονικές συστήματος, συμπεριφορά απόκρισης και απαιτήσεις υλικού. Η κατανόηση αυτών των διαφορών είναι απαραίτητη για την επιλογή της σωστής λύσης για ένα συγκεκριμένο φωτοβολταϊκό έργο.

Αυτό το άρθρο εξηγεί το κλειδίστρατηγικές αντι-αντίστροφης ροής ισχύος, συγκρίνειμηδενική εξαγωγήκαιδυναμικός περιορισμός ισχύος, και διευκρινίζειόταν ένας έξυπνος μετρητής ενέργειας καθίσταται απαραίτητοςστον βρόχο ελέγχου.

Τι είναι η μηδενική εξαγωγή στα ηλιακά συστήματα;

Μηδενική εξαγωγήαναφέρεται σε μια στρατηγική ελέγχου όπουΔεν επιτρέπεται η ροή πλεονάζουσας ισχύος από το φωτοβολταϊκό σύστημα πίσω στο δίκτυοΌλη η παραγόμενη ενέργεια πρέπει να καταναλώνεται τοπικά ή να περιορίζεται.

Σε μια διαμόρφωση μηδενικής εξαγωγής:

• Η ροή ισχύος δικτύου στο σημείο κοινής σύζευξης (PCC) διατηρείται στο μηδέν ή κοντά σε αυτό

• Η φωτοβολταϊκή ισχύς μειώνεται κάθε φορά που μειώνεται η κατανάλωση επί τόπου

• Η εξαγόμενη ενέργεια εμποδίζεται ενεργά και όχι παθητικά περιορίζεται

Αυτή η προσέγγιση απαιτείται συνήθως σε περιοχές όπου οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας απαγορεύουν την εισαγωγή στο δίκτυο ή όπου δεν είναι διαθέσιμα τιμολόγια τροφοδοσίας.

Τι είναι ο δυναμικός περιορισμός ισχύος;

Δυναμικός περιορισμός ισχύος(ονομάζεται επίσης δυναμικός έλεγχος εξαγωγών) είναι μια πιο ευέλικτη στρατηγική. Αντί να επιβάλλει μια αυστηρή συνθήκη μηδενικών εξαγωγών ανά πάσα στιγμή, το σύστημαπροσαρμόζει συνεχώς την φωτοβολταϊκή ισχύ με βάση μετρήσεις ισχύος δικτύου σε πραγματικό χρόνο.

Βασικά χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν:

• Η φωτοβολταϊκή ισχύς ακολουθεί δυναμικά τις διακυμάνσεις του φορτίου

• Μικρά περιθώρια εξαγωγών μπορούν να επιτραπούν ή να εξαλειφθούν ανάλογα με τις ανάγκες

• Ταχύτερη απόκριση στις αλλαγές φορτίου σε σύγκριση με τα στατικά όρια

Ο δυναμικός έλεγχος είναι ιδιαίτερα κατάλληλος για οικιακά φωτοβολταϊκά συστήματα με κυμαινόμενα φορτία, αποθήκευση ενέργειας ή φορτιστές ηλεκτρικών οχημάτων.

Μηδενική εξαγωγή έναντι δυναμικού περιορισμού ισχύος: Βασικές διαφορές

Αυτή η σύγκριση αναδεικνύει μια κρίσιμη διαφορά:
Ο δυναμικός έλεγχος ισχύος απαιτεί ανατροφοδότηση σε πραγματικό χρόνο, ενώ τα βασικά συστήματα μηδενικής εξαγωγής ενδέχεται να βασίζονται σε ρυθμίσεις στατικού μετατροπέα.

Ποια στρατηγική αντιστροφής απαιτεί μετρητή ενέργειας;

Εδώ είναι που αποτυγχάνουν πολλά σχέδια συστημάτων.

Εξαγωγή μηδενικής τιμής βάσει μετατροπέα (χωρίς εξωτερικό μετρητή)

Ορισμένοι μετατροπείς υποστηρίζουν εσωτερικές συναρτήσεις μηδενικής εξαγωγής χρησιμοποιώντας:

• Ενσωματωμένη ανίχνευση ρεύματος

• Σταθερά όρια περιορισμού ισχύος

Ενώ είναι απλές, αυτές οι λύσεις συχνά υποφέρουν από:

• Βραδύτεροι χρόνοι απόκρισης

• Κακή ακρίβεια υπό γρήγορες αλλαγές φορτίου

• Περιορισμένη προσαρμοστικότητα σε περιβάλλοντα πολλαπλών φορτίων

Μπορεί να λειτουργούν σε σταθερές συνθήκες, αλλά να δυσκολεύονται στην οικιακή χρήση σε πραγματικές συνθήκες.

Γιατί ο δυναμικός έλεγχος ισχύος απαιτεί έναν έξυπνο μετρητή ενέργειας

In δυναμικός έλεγχος ισχύος, Η ανατροφοδότηση ισχύος δικτύου σε πραγματικό χρόνο από έναν έξυπνο μετρητή ενέργειας είναι απαραίτητη.

Χωρίς ακριβή μέτρηση σε πραγματικό χρόνο στο σημείο σύνδεσης με το δίκτυο, το σύστημα ελέγχου δεν μπορεί να προσδιορίσει:

• Είτε εισάγεται είτε εξάγεται ενέργεια

• Πόσο γρήγορα πρέπει να ρυθμιστεί η φωτοβολταϊκή ισχύς

• Εάν τα όρια εξαγωγών υπερβαίνουν τα όρια κατά τη διάρκεια παροδικών συμβάντων

Ένας έξυπνος μετρητής ενέργειας παρέχει:

• Συνεχής μέτρηση εισαγωγών/εξαγωγών δικτύου

• Δεδομένα ισχύος υψηλής ανάλυσης

• Ένα αξιόπιστο σήμα ελέγχου για τη λογική του μετατροπέα ή του EMS

Ο ρόλος του PC321 της Owon στον έλεγχο ροής ισχύος κατά της αντίστροφης λειτουργίας

Σε δυναμικά συστήματα αντι-αντίστροφης ροής ισχύος, τοΈξυπνος μετρητής ενέργειας PC321 λειτουργεί ως τοεπίπεδο ανίχνευσης σε πραγματικό χρόνοστο σημείο σύνδεσης με το δίκτυο.

Συγκεκριμένα, το PC321:

• Μετράει την ισχύ του δικτύου σε πραγματικό χρόνο (εισαγωγή και εξαγωγή) στο PCC

• Παρέχει γρήγορη ανατροφοδότηση κατάλληλη για δυναμικούς βρόχους ελέγχου

• ΥποστηρίζειWiFi, MQTT και Zigbeeεπιλογές επικοινωνίας

• Δίνει τη δυνατότητα στα συστήματα ελέγχου να ανταποκρίνονται εντόςκύκλοι ρύθμισης κάτω των 2 δευτερολέπτων, ικανοποιώντας τις τυπικές απαιτήσεις ελέγχου φωτοβολταϊκών εγκαταστάσεων σε κατοικίες

Παρέχοντας ακριβή και έγκαιρα δεδομένα ισχύος δικτύου, το PC321 επιτρέπει στους μετατροπείς ήσυστήματα διαχείρισης ενέργειας to συνεχώς ρυθμίζοντας την φωτοβολταϊκή ισχύ, αποτρέποντας την αντίστροφη ροή ισχύος χωρίς να διακόπτεται άσκοπα η παραγωγή.

Είναι σημαντικό ότι το PC321 δεν εκτελεί τον έλεγχο από μόνο του—αυτόεπιτρέπει τον έλεγχο παρέχοντας αξιόπιστες μετρήσεις, το οποίο αποτελεί το θεμέλιο οποιασδήποτε αποτελεσματικής στρατηγικής δυναμικού περιορισμού ισχύος.

Επιλογή της σωστής στρατηγικής κατά της αντίστροφης αντίδρασης

Η επιλογή της κατάλληλης λύσης κατά της αναστροφής εξαρτάται από διάφορους παράγοντες:

• Τοπικοί κανονισμοί δικτύου και κανόνες εξαγωγής

• Μεταβλητότητα φορτίου και πρότυπα κατανάλωσης νοικοκυριών

• Παρουσία αποθήκευσης ενέργειας ή φόρτισης ηλεκτρικού οχήματος

• Απαιτούμενη ταχύτητα απόκρισης και πολυπλοκότητα συστήματος

Για απλά σενάρια συμμόρφωσης, η μηδενική εξαγωγή βάσει μετατροπέα μπορεί να είναι επαρκής.
Για σύγχρονα οικιακά φωτοβολταϊκά συστήματα με δυναμικά φορτία,Ο δυναμικός έλεγχος ισχύος με βάση τον μετρητή παρέχει σημαντικά καλύτερη απόδοση και αξιοποίηση ενέργειας.

Συμπέρασμα: Η αντι-αντίστροφη ροή ισχύος είναι μια στρατηγική ελέγχου, όχι μια διακοπή λειτουργίας

Η αντιστροφή της ροής ενέργειας δεν σημαίνει απενεργοποίηση της ηλιακής παραγωγής. Αντίθετα, αντιπροσωπεύει έναφιλοσοφία ελέγχου—εξισορρόπηση της φωτοβολταϊκής παραγωγής με την κατανάλωση σε πραγματικό χρόνο και τους περιορισμούς του δικτύου.

Κατανόηση της διαφοράς μεταξύμηδενική εξαγωγήκαιδυναμικός περιορισμός ισχύοςβοηθά τους σχεδιαστές συστημάτων να αποφεύγουν εγκαταστάσεις με χαμηλές επιδόσεις και να επιλέγουν αρχιτεκτονικές που προσφέρουν τόσο συμμόρφωση όσο και αποτελεσματικότητα.

Καθώς τα φωτοβολταϊκά συστήματα γίνονται πιο έξυπνα και διασυνδεδεμένα,Η μέτρηση σε πραγματικό χρόνο στη διεπαφή του δικτύου —που καθίσταται δυνατή από έξυπνους μετρητές ενέργειας— έχει γίνει θεμελιώδης απαίτησηγια προηγμένο έλεγχο ροής ισχύος κατά της αντίστροφης κίνησης.