Защита от обратного потока энергии в бытовых солнечных энергосистемах: почему это важно и как это контролировать

Введение: Почему обратный поток мощности стал реальной проблемой

Поскольку солнечные фотоэлектрические системы для жилых домов становятся все более распространенными, многие домовладельцы считают, что экспорт избыточной электроэнергии обратно в сеть всегда приемлем. В действительности же,обратный поток мощности— Когда электроэнергия поступает из солнечной системы дома обратно в общественную сеть — становится все более серьезной проблемой для энергетических компаний по всему миру.

Во многих регионах, особенно там, где низковольтные распределительные сети изначально не были рассчитаны на двунаправленный поток электроэнергии, неконтролируемое поступление электроэнергии в сеть может вызывать нестабильность напряжения, сбои в работе защитных систем и создавать угрозу безопасности. В результате энергетические компании внедряюттребования к нулевому экспорту или защите от обратного потока мощностидля жилых и небольших коммерческих фотоэлектрических установок.

Это побудило домовладельцев, монтажников и проектировщиков систем задать важный вопрос:
Как можно точно обнаруживать и контролировать обратный поток энергии в режиме реального времени, не жертвуя при этом собственным потреблением солнечной энергии?

Что такое обратный поток мощности в бытовой фотоэлектрической системе?

Обратный поток энергии возникает, когда мгновенная выработка солнечной энергии превышает местное потребление домохозяйства, в результате чего избыток электроэнергии возвращается в электросеть.

Типичные ситуации включают в себя:

Пиковые значения солнечной активности в полдень при низкой нагрузке домохозяйства
Дома, оборудованные крупногабаритными солнечными батареями.
Системы без накопителей энергии или с контролем экспорта

С точки зрения энергосистемы, этот двунаправленный поток может нарушить регулирование напряжения и нагрузку трансформаторов. С точки зрения домовладельца, обратный поток энергии может привести к:

Проблемы соответствия требованиям электросети
Принудительное отключение инвертора
Снижение требований к одобрению систем или штрафных санкций на регулируемых рынках.

Почему энергетическим компаниям требуется система защиты от обратного потока мощности

Энергетические компании вводят правила, препятствующие обратному потоку электроэнергии, по нескольким техническим причинам:

Регулирование напряженияИзбыточная выработка электроэнергии может привести к тому, что напряжение в сети превысит безопасные пределы.
Координация защитыУстаревшие защитные устройства предполагают однонаправленный поток.
Стабильность сетиВысокая степень проникновения неконтролируемой фотоэлектрической энергии может дестабилизировать низковольтные фидеры.

В результате многие операторы электросетей теперь требуют, чтобы бытовые фотоэлектрические системы работали в следующих условиях:

Режим нулевого экспорта
Динамическое ограничение мощности
Условные пороговые значения экспорта

Все эти подходы основаны на одном ключевом элементе:точное измерение потока мощности в режиме реального времени в точке подключения к сети.

Как на практике обнаруживается обратный поток мощности

Обратный поток мощности определяется не только внутри инвертора. Вместо этого его необходимо измерить.в точке подключения здания к электросети.

Обычно это достигается путем установкиинтеллектуальный счетчик электроэнергии на основе клещевого механизмана основной входящей линии электропередачи. Счетчик непрерывно контролирует:

Направление активной мощности (импорт против экспорта)
Мгновенные изменения нагрузки
Взаимодействие сети

При обнаружении экспорта электроэнергии счетчик в режиме реального времени передает данные на инвертор или контроллер управления энергопотреблением, что позволяет незамедлительно принять корректирующие меры.

Роль интеллектуального счетчика электроэнергии в предотвращении обратного потока мощности.

В бытовой системе с защитой от обратного потока электроэнергии счетчик электроэнергии выступает в роли...ссылка на решениеа не само устройство управления.

показательным примером являетсяОуонУмный счетчик электроэнергии PC321 WiFiЭтот прибор предназначен для измерения параметров с помощью клещей в точке подключения к сети. Контролируя как величину, так и направление потока мощности, прибор предоставляет необходимые данные для логики управления экспортом.

К основным качествам, необходимым для этой должности, относятся:

Быстрый отбор проб и составление отчетов.
Надежное определение направления
Гибкие возможности связи для интеграции инверторов
Поддержка однофазных и двухфазных бытовых систем электроснабжения.

Вместо того чтобы слепо ограничивать выработку солнечной энергии, такой подход позволяетдинамическая регулировкана основе реального спроса со стороны домохозяйств.

Распространенные стратегии управления обратным потоком мощности

Нулевой экспортный контроль

Выходная мощность инвертора регулируется таким образом, чтобы экспорт электроэнергии из сети оставался на уровне нуля или был близок к нему. Этот метод широко используется в регионах со строгой политикой в отношении электросетей.

Динамическое ограничение мощности

Вместо фиксированного предела выходная мощность инвертора непрерывно регулируется на основе измерений в сети в режиме реального времени, что повышает эффективность собственного потребления.

Координация гибридной фотоэлектрической системы и системы хранения энергии

В системах с батареями избыточная энергия может быть перенаправлена в хранилище до момента экспорта, при этом счетчик энергии выступает в качестве точки срабатывания.

Во всех случаяхОбратная связь в реальном времени от точки подключения к сетиЭто необходимо для стабильной и соответствующей требованиям работы.

Рекомендации по установке: где следует разместить счетчик.

Для точного контроля обратного потока мощности:

Необходимо установить счетчик электроэнергии.выше по потоку от всех бытовых потребителей
Измерение должно проводиться насторона кондиционерана границе сети
Зажимы трансформатора тока должны полностью охватывать основной проводник.

Неправильное размещение, например, измерение только выходной мощности инвертора или отдельных нагрузок, приведет к ненадежному определению экспорта и нестабильной работе системы управления.

Вопросы внедрения для интеграторов и энергетических проектов.

В крупных жилых комплексах или при реализации проектов по установке систем защиты от обратного потока мощности управление становится частью более широкой системы проектирования.

К основным моментам, которые следует учитывать, относятся:

Стабильность связи между счетчиком и инвертором.
Возможность локального управления, независимая от подключения к облаку.
Масштабируемость для множества установок
Совместимость с инверторами различных марок.

Производители, такие какОвонКомпания, предлагающая специализированные интеллектуальные устройства для учета энергии, такие как PC321, предоставляет измерительное оборудование, которое может быть адаптировано для бытовых, коммерческих и проектных энергетических систем, требующих надежного контроля экспорта энергии.

Заключение: Точное измерение — основа предотвращения обратного потока мощности.

В большинстве сегментов рынка солнечной энергетики для жилых домов управление потоком мощности с защитой от обратного тока больше не является необязательным. Хотя инверторы выполняют управляющие действия,Интеллектуальные счетчики электроэнергии обеспечивают важнейшую основу для измерений.что обеспечивает безопасную, соответствующую требованиям и эффективную работу.

Понимая, где и как обнаруживается обратный поток энергии, и выбирая соответствующие измерительные приборы, домовладельцы и проектировщики систем могут поддерживать соответствие требованиям электросети, не ставя под угрозу собственное потребление солнечной энергии.

Призыв к действию

Если вы проектируете или устанавливаете бытовые солнечные энергосистемы, требующие управления потоком энергии с защитой от обратного тока, понимание уровня измерений имеет важное значение.
Узнайте, как интеллектуальные счетчики электроэнергии на клещах, такие как OWON PC321, могут обеспечить точный мониторинг энергосистемы и управление в режиме реального времени в современных фотоэлектрических установках.