Käänteisen tehonkulutuksen estäminen asuinrakennusten aurinkojärjestelmissä: miksi sillä on merkitystä ja miten sitä hallitaan

Johdanto: Miksi vastakkaisesta virtausvirrasta on tullut todellinen ongelma

Asuinrakennusten aurinkosähköjärjestelmien yleistyessä monet asunnonomistajat olettavat, että ylimääräisen sähkön tuominen takaisin verkkoon on aina hyväksyttävää. Todellisuudessakäänteinen tehon kulku– kun sähkö virtaa kodin aurinkojärjestelmästä takaisin julkiseen sähköverkkoon – on tullut kasvavaksi huolenaiheeksi sähköyhtiöille maailmanlaajuisesti.

Monilla alueilla, erityisesti niillä alueilla, joilla pienjänniteverkkoja ei alun perin suunniteltu kaksisuuntaiseen sähkönkulkuun, hallitsematon verkkoon syöttäminen voi aiheuttaa jännitteen epävakautta, suojaushäiriöitä ja turvallisuusriskejä. Tämän seurauksena sähköyhtiöt ottavat käyttöönnollavienti- tai vastavirtausvaatimuksetasuin- ja pienimuotoisiin kaupallisiin aurinkosähköasennuksiin.

Tämä on saanut asunnonomistajat, asentajat ja järjestelmäsuunnittelijat esittämään kriittisen kysymyksen:
Kuinka käänteinen sähkön virtaus voidaan havaita tarkasti ja ohjata reaaliajassa tinkimättä aurinkoenergian omasta kulutuksesta?

Mitä on käänteinen sähkönvirtaus asuinrakennusten aurinkosähköjärjestelmässä?

Käänteinen sähkön virtaus tapahtuu, kun hetkellinen aurinkosähkön tuotanto ylittää paikallisen kotitalouksien kulutuksen, jolloin ylimääräinen sähkö virtaa takaisin sähköverkkoon.

Tyypillisiä tilanteita ovat:

• Keskipäivän aurinkohuiput ja alhainen kotitalouksien kuormitus

• Ylisuurilla aurinkosähköpaneeleilla varustetut kodit

• Järjestelmät ilman energian varastointia tai viennin rajoitusta

Sähköverkon näkökulmasta tämä kaksisuuntainen virtaus voi häiritä jännitteen säätöä ja muuntajan kuormitusta. Omakotitalon omistajan näkökulmasta käänteinen tehon virtaus voi johtaa:

• Verkkovaatimustenmukaisuusongelmat

• Pakotetut invertterin sammutukset

• Järjestelmän hyväksynnän tai seuraamusten lieventäminen säännellyillä markkinoilla

Miksi sähkölaitokset tarvitsevat vastavirtauksen estävän virtaussäätimen

Sähkölaitokset valvovat vastavirtauksen estäviä käytäntöjä useista teknisistä syistä:

• Jännitteen säätöLiiallinen sähköntuotanto voi nostaa verkkojännitteen turvallisten rajojen ulkopuolelle.

• Suojauksen koordinointiPerinteiset suojauslaitteet olettavat virtauksen olevan yksisuuntainen.

• Verkon vakausHallitsemattoman aurinkopaneelin suuri läpitunkeutuminen voi horjuttaa pienjännitesyöttölaitteita.

Tämän seurauksena monet verkko-operaattorit vaativat nyt asuinrakennusten aurinkosähköjärjestelmien toimivan seuraavissa olosuhteissa:

• Nollavientitila

• Dynaaminen tehonrajoitus

• Ehdolliset vientikynnykset

Kaikki nämä lähestymistavat perustuvat yhteen keskeiseen tekijään:tarkka, reaaliaikainen tehonkulutuksen mittaus verkkoon liityntäpisteessä.

Miten käänteinen tehonvirtaus havaitaan käytännössä

Vastasuuntaista tehonkulkua ei määritetä pelkästään invertterin sisällä. Sen sijaan se on mitattavakohdassa, jossa rakennus liittyy sähköverkkoon.

Tämä saavutetaan tyypillisesti asentamallapuristimeen perustuva älykäs energiamittaripääsähkölinjalla. Mittari valvoo jatkuvasti:

• Pätötehon suunta (tuonti vs. vienti)

• Hetkelliset kuorman muutokset

• Verkkoverkon vuorovaikutus

Kun vienti havaitaan, mittari lähettää reaaliaikaista palautetta invertterille tai energianhallintaohjaimelle, mikä mahdollistaa välittömät korjaavat toimenpiteet.

Älykkään energiamittarin rooli käänteisen virtauksen säädössä

Asuinrakennuksen vastavirtausjärjestelmässä energiamittari toimiipäätöksen viitepikemminkin kuin itse ohjauslaite.

Edustava esimerkki onOWONinPC321 WiFi-älykäs energiamittari, joka on suunniteltu pihtipohjaiseen mittaukseen sähköverkon liitäntäpisteessä. Mittari valvoo sekä tehonkulun suuruutta että suuntaa ja tarjoaa olennaiset tiedot viennin ohjauslogiikalle.

Tämän roolin keskeisiä ominaisuuksia ovat:

• Nopea näytteenotto ja raportointi

• Luotettava suunnan tunnistus

• Joustava tiedonsiirto invertteriintegraatiota varten

• Tuki yksivaiheisille ja jaetun vaiheen asuinjärjestelmille

Sen sijaan, että aurinkoenergian tuotantoa rajoitettaisiin sokeasti, tämä lähestymistapa mahdollistaadynaaminen säätöperustuu kotitalouksien todelliseen kysyntään.

Yleisiä vastavirtauksen vastaisia ​​tehonkulutuksen säätöstrategioita

Nollaviennin valvonta

Invertterin lähtötehoa säädetään siten, että verkkoon syötetty teho pysyy nollassa tai lähellä sitä. Tätä menetelmää käytetään laajalti alueilla, joilla on tiukat verkkosäännöt.

Dynaaminen tehonrajoitus

Kiinteän rajan sijaan invertterin tehoa säädetään jatkuvasti reaaliaikaisten verkkomittausten perusteella, mikä parantaa omakulutuksen tehokkuutta.

Hybridi aurinkosähkö + varastointi -koordinointi

Akkujärjestelmissä ylijäämäenergia voidaan ohjata varastoon ennen vientiä, jolloin energiamittari toimii laukaisupisteenä.

Kaikissa tapauksissareaaliaikainen palaute verkkoon liittymispisteestäon välttämätöntä vakaan ja vaatimustenmukaisen toiminnan kannalta.

Asennushuomioita: Mittarin sijoituspaikka

Tarkan vastavirtauksenestotehovirran hallinnan varmistamiseksi:

• Energiamittari on asennettavaennen kaikkia kotitalouksien kuormia

• Mittauksen on tapahduttavaAC-puoliruudukon rajapinnassa

• CT-puristimien on peitettävä pääjohdin kokonaan

Väärä sijoittelu – kuten vain taajuusmuuttajan lähdön tai yksittäisten kuormien mittaaminen – johtaa epäluotettavaan viennin havaitsemiseen ja epävakaaseen ohjauskäyttäytymiseen.

Integraattoreiden ja energiahankkeiden käyttöönottoon liittyviä näkökohtia

Suuremmissa asuinrakennushankkeissa tai projektikohtaisissa asennuksissa käänteisen tehonkulutuksen estosta tulee osa laajempaa järjestelmäsuunnittelua.

Keskeisiä huomioitavia asioita ovat:

• Mittarin ja invertterin välisen tiedonsiirron vakaus

• Paikallinen ohjausmahdollisuus pilviyhteydestä riippumatta

• Skaalautuvuus useiden asennusten välillä

• Yhteensopivuus eri invertterimerkkien kanssa

Valmistajat, kutenOWON, jossa on erityisiä älykkäitä energianmittaustuotteita, kuten PC321, tarjoaa mittauslaitteistoa, jota voidaan mukauttaa asuin-, liike- ja projektipohjaisiin energiajärjestelmiin, jotka vaativat luotettavaa viennin valvontaa.

Johtopäätös: Tarkka mittaus on käänteisen tehonkulutuksen estämisen perusta

Käänteisen tehonkulutuksen esto ei ole enää valinnainen monissa asuinrakennusten aurinkopaneelimarkkinoilla. Vaikka invertterit suorittavat ohjaustoimintoja,Älykkäät energiamittarit tarjoavat kriittisen mittausperustanjoka mahdollistaa turvallisen, vaatimustenmukaisen ja tehokkaan toiminnan.

Ymmärtämällä, missä ja miten vastavirtaus havaitaan – ja valitsemalla sopivat mittauslaitteet – omakotitalon omistajat ja järjestelmäsuunnittelijat voivat ylläpitää sähköverkon vaatimustenmukaisuutta vaarantamatta aurinkoenergian omaa kulutusta.

Toimintakehotus

Jos suunnittelet tai otat käyttöön asuinrakennusten aurinkojärjestelmiä, jotka vaativat vastavirtauksen estävää tehonkulutuksen säätöä, mittauskerroksen ymmärtäminen on olennaista.
Tutustu siihen, miten pihtipohjaiset älykkäät energiamittarit, kuten OWONin PC321, voivat tukea tarkkaa sähköverkon valvontaa ja reaaliaikaista ohjausta nykyaikaisissa aurinkopaneeliasennuksissa.

Aiheeseen liittyvää luettavaa:

[Aurinkoinvertterin langaton CT-pihti: Nolla-vientiohjaus ja älykäs valvonta aurinkosähkölle + varastoinnille]