Как установить счётчики мощности с защитой от обратного тока (нулевого экспорта) в фотоэлектрических системах — полное руководство

Введение

По мере того, как ускоряется внедрение фотоэлектрических (PV) технологий, все больше проектов сталкиваются стребования нулевого экспортаЭнергоснабжающие организации часто запрещают возврат избыточной солнечной энергии в сеть, особенно в районах с перегруженными трансформаторами, неясным распределением прав на подключение к сети или строгими требованиями к качеству электроэнергии. В этом руководстве объясняется, как установитьантиреверсивные (нулевого экспорта) счетчики электроэнергии, основные доступные решения и правильные конфигурации для различных размеров и сфер применения фотоэлектрических систем.

1. Ключевые моменты перед установкой

Обязательные сценарии нулевого экспорта

• Насыщение трансформатора: Когда местные трансформаторы уже работают на высокой мощности, обратная мощность может привести к перегрузке, отключению или выходу из строя оборудования.

• Только собственное потребление (экспорт в сеть не допускается): Проекты без одобрения подачи электроэнергии в сеть должны потреблять всю вырабатываемую энергию локально.

• Защита качества электроэнергии: Обратная мощность может привести к появлению постоянных составляющих, гармоник или несбалансированной нагрузки, что снижает качество сети.

Контрольный список перед установкой

• Совместимость устройств: Убедитесь, что номинальная мощность счётчика соответствует мощности фотоэлектрической системы (однофазная ≤8 кВт, трёхфазная >8 кВт). Проверьте связь с инвертором (RS485 или аналог).

• Среда: Для наружной установки подготовьте защищённые от непогоды кожухи. Для многоинверторных систем запланируйте подключение по шине RS485 или концентраторы данных Ethernet.

• Соблюдение требований и безопасность: Подтвердите точку подключения к сети у коммунальной службы и проверьте, соответствует ли диапазон нагрузки ожидаемой генерации фотоэлектрических систем.

2. Основные решения с нулевым экспортом

Решение 1: Ограничение мощности с помощью инверторного управления

• Принцип: Интеллектуальный счётчик измеряет направление тока в режиме реального времени. При обнаружении обратного тока счётчик связывается с инвертором по RS485 (или другим протоколам), который снижает выходную мощность до значения, равного 0.

• Варианты использования: Зоны, насыщенные трансформаторами, проекты собственного потребления со стабильными нагрузками.

• Преимущества: Простота, низкая стоимость, быстрое реагирование, отсутствие необходимости в хранении.

Решение 2: Интеграция поглощения нагрузки или накопления энергии

• Принцип: Счётчик контролирует ток в точке подключения к сети. Вместо ограничения выходной мощности инвертора избыточная мощность перенаправляется в системы накопления или на сбрасываемые нагрузки (например, обогреватели, промышленное оборудование).

• Варианты использования: Проекты с сильно меняющейся нагрузкой или там, где максимизация генерации фотоэлектрических систем является приоритетом.

• Преимущества: Инверторы остаются в режиме MPPT, энергия не тратится впустую, более высокая окупаемость инвестиций в систему.

3. Сценарии установки по размеру системы

Одноинверторные системы (≤100 кВт)

• Конфигурация: 1 инвертор + 1 двунаправленный интеллектуальный счетчик.

• Положение счетчика: Между выходом переменного тока инвертора и главным выключателем. Между ними не должно быть подключено никаких других нагрузок.

• Порядок подключения: Фотоэлектрический инвертор → Трансформаторы тока (если используются) → Интеллектуальный счетчик электроэнергии → Главный выключатель → Локальные нагрузки / Сеть.

• Логика: Счетчик измеряет направление и мощность, затем инвертор регулирует выход в соответствии с нагрузкой.

• Выгода: Простота подключения, низкая стоимость, быстрый отклик.

Многоинверторные системы (>100 кВт)

• Конфигурация: Несколько инверторов + 1 интеллектуальный счетчик электроэнергии + 1 концентратор данных.

• Положение счетчика: В точке присоединения к общей сети (все выходы инвертора объединены).

• Проводка: Выходы инвертора → Шина → Двунаправленный счетчик → Концентратор данных → Главный выключатель → Сеть/Нагрузки.

• Логика: Концентратор данных собирает данные счетчиков и пропорционально распределяет команды на каждый инвертор.

• Выгода: Масштабируемость, централизованное управление, гибкая настройка параметров.

4. Установка в различных типах проектов

Проекты, направленные только на собственное потребление

• Требование: Экспорт сетки не допускается.

• Положение счетчика: Между выходом переменного тока инвертора и локальным выключателем нагрузки. Выключатель подключения к сети не используется.

• Проверять: Испытание при полной генерации без нагрузки — инвертор должен снизить мощность до нуля.

Проекты насыщения трансформаторов

• Требование: Подключение к сети разрешено, но обратная мощность строго запрещена.

• Положение счетчика: Между выходом инвертора и выключателем сетевого соединения.

• Логика: При обнаружении обратной мощности инвертор ограничивает выходную мощность; в качестве резервного решения выключатели могут отключаться, чтобы избежать нагрузки на трансформатор.

Традиционное собственное потребление + проекты сетевого экспорта

• Требование: Экспорт разрешен, но ограничен.

• Настройка счетчика: Счетчик с защитой от обратного потока, установленный последовательно с двунаправленным счетчиком электроэнергии коммунальной службы.

• Логика: Счетчик с защитой от обратного хода предотвращает экспорт; только в случае отказа счетчик коммунальных услуг регистрирует подачу.

5. Часто задаваемые вопросы

В1: Останавливает ли сам счетчик обратный поток?
Нет. Счётчик измеряет направление мощности и выдаёт данные. Инвертор или контроллер выполняет это действие.

В2: Насколько быстро может отреагировать система?
Обычно в течение 1–2 секунд, в зависимости от скорости связи и прошивки инвертора.

В3: Что происходит при сбое сети?
Локальная связь (RS485 или прямое управление) обеспечивает непрерывную защиту даже без доступа в Интернет.

В4: Могут ли эти счетчики работать в системах с расщепленными фазами (120/240 В)?
Да, некоторые модели предназначены для работы с конфигурациями с расщепленной фазой, используемыми в Северной Америке.

Заключение

Соблюдение принципа нулевого экспорта становится обязательным во многих проектах солнечной энергетики. Устанавливая интеллектуальные счётчики электроэнергии с защитой от обратного тока в нужном месте и интегрируя их с инверторами, выгрузкой нагрузки или накопителями,EPC-подрядчики, подрядчики и разработчикиМы можем предложить надежные солнечные системы, соответствующие всем нормам. Эти решения не толькозащитить сетьно имаксимизировать собственное потребление и рентабельность инвестицийдля конечных пользователей.