Wiele osób budujących system-zużycia energii słonecznej na własny użytek zadaje to samo pytanie: jeśli nie sprzedajesz energii z powrotem do sieci, po co instalować oddzielne urządzenie zabezpieczające przed odwrotnym zasilaniem? Jako firma skupiająca się na monitorowaniu jakości energii, chcemy rozbić to na trzy punkty widzenia:-bezpieczeństwo sieci, ochrona sprzętu i zgodność-, aby logika była krystalicznie jasna.
Podstawowa zasada systemu-zużycia własnego jest prosta: w punkcie połączenia energia nie może nigdy wracać do sieci. Zabezpieczenie przed odwrotnym zasilaniem wymusza tę regułę za pomocą kontroli na poziomie sprzętu. Czujniki prądowe monitorują moc bramki w czasie rzeczywistym, a gdy tylko wykryją tendencję do przepływu wstecznego, sterownik albo ogranicza moc wyjściową falownika, albo rozłącza połączenie w ciągu kilkudziesięciu milisekund. System jest zmuszony jedynie rysować z siatki, nigdy do niej nie eksportować. Dodanie tej ochrony nie wiąże się z dodatkowymi kosztami.-To najtańszy sposób na uniknięcie kaskady zagrożeń, których wystąpienie w przeciwnym razie byłoby prawie pewne.
Bezpieczeństwo zarówno ludzi, jak i sieci jest najważniejszym powodem. Kiedy linia elektroenergetyczna ulegnie awarii w celu konserwacji lub z powodu awarii, system fotowoltaiczny bez niezawodnego zabezpieczenia przed mocą wsteczną może w dalszym ciągu generować i zasilać linię pozbawioną-napięcia, tworząc niezamierzoną wyspę. To sprawia, że niebezpieczne napięcie na przewodach, co do którego pracownicy linii spodziewają się, że przestanie działać,-jest potencjalnie śmiertelnym błędem. Po przywróceniu zasilania sieciowego niedopasowanie fazowe napięcia między systemem wyspowym a siecią może wytworzyć ogromny prąd rozruchowy, który może uszkodzić transformatory rozdzielcze, falowniki i inny sprzęt w tym samym obwodzie. Normy połączeń wzajemnych, takie jak IEEE 1547 i IEC 62116, traktują zabezpieczenie przed wyspą-i moc zwrotną jako obowiązkowe. Bez tego system-zużycia własnego po prostu nie przejdzie uruchomienia.
Odwrotna moc również bezpośrednio szkodzi własnym obciążeniom i pogarsza jakość energii. Kiedy energia słoneczna trafia do sieci, impedancja linii powoduje wzrost napięcia w punkcie przyłączenia. Długotrwałe przepięcie przyspiesza starzenie się sterowników LED, uzwojeń silnika i zasilaczy impulsowych-trybowych-na początku nic nie wygląda źle, ale żywotność znacznie spada. Nawet niewielki wzrost napięcia często zmusza falownik do powtarzających się wyłączeń i rozłączeń spowodowanych przepięciem, przez co moc wyjściowa faktycznie spada, a nie rośnie. Przekaźnik mocy zwrotnej ogranicza moc bramki do zera lub małego dodatniego poboru, tłumiąc nieprawidłowe napięcie u jego źródła.
Następnie pojawia się wpływ na ogólną jakość energii i kompatybilność z siecią. Niekontrolowany przepływ wsteczny powoduje wahania napięcia, migotanie i zwiększa zanieczyszczenie harmoniczne. Gdy wiele systemów-zużywających na własny użytek korzysta z tego samego transformatora dystrybucyjnego, sporadyczne odwrotne układanie mocy może z łatwością zwiększyć całkowite zniekształcenie harmoniczne napięcia do ponad 8%, znacznie przekraczając limit 5% zalecany przez normę IEEE 519. Harmoniczne-wysokiego rzędu powodują również nadmierne prądy neutralne, nieprawidłowe nagrzewanie transformatora i przyspieszone starzenie się izolacji. Przeprowadziliśmy pomiary pola-obok-przy użyciu przenośnych analizatorów jakości energii w tym samym punkcie połączenia międzysystemowego: przy włączonym zabezpieczeniu przed mocą zwrotną poziomy migotania i harmonicznych spadają o rząd wielkości. Tylko precyzyjna kontrola mocy zwrotnej w połączeniu z-szybko reagującym falownikiem może zapewnić jakość energii w sieci w dozwolonym zakresie. W przypadku lokalizacji wyposażonych w wiele wrażliwych urządzeń idziemy dalej i zalecamy internetowy monitor jakości zasilania, który w sposób ciągły rejestruje przepływ mocy przez bramę. W przypadku wykrycia zasilania zwrotnego następuje natychmiastowe zadziałanie zabezpieczenia zamykającego pętlę sterowania w czasie rzeczywistym.
Nie można ignorować ryzyka pomiarowego i regulacyjnego. Większość przedsiębiorstw użyteczności publicznej surowo zabrania nieautoryzowanego podawania zwrotnego. Stary licznik elektromechaniczny będzie się obracał do tyłu; inteligentny licznik będzie generował błędne, odwrotne-rachunki za energię. Zamiast otrzymać kredyt, użytkownik może zostać ukarany karą, a nawet odłączeniem usługi. Dzięki zastosowaniu zabezpieczenia przed mocą zwrotną pomiary na bramce pozostają czyste i jednokierunkowe.-Każdy przepływ energii jest identyfikowalny, a takie spory po prostu nie powstają.
Należy wyjaśnić jeszcze jedną rzecz: funkcja zapobiegania-wyspowaniu wbudowana w falownik reaguje tylko w przypadku całkowitej awarii sieci. Nie jest w stanie obsłużyć chwilowego zasilania zwrotnego spowodowanego nagłymi zmianami obciążenia, gdy sieć pozostaje pod napięciem. Osiągnięcie eksportu zerowego zależy od-czujnika mocy o wysokiej dokładności i szybkiego kontrolera. Nasze analizatory jakości energii integrują się z interfejsami sterowania mocą zwrotną, wykorzystując logikę kierunku mocy na poziomie milisekundowym-, aktywnie rejestrując kształt fali i czas trwania zdarzeń związanych z mocą zwrotną. Daje to instalatorom twarde dane potwierdzające, że system w pełni spełnia standardy połączeń wzajemnych.
Krótko mówiąc, ochrona przed odwrotnym zasilaniem w systemie-z własnego zużycia energii słonecznej nie jest opcjonalna-jest to wymóg ratujący życie narzucony przez sieć oraz ochrona o pełnym-zakresie widma zapewniająca bezpieczeństwo personelu, trwałość sprzętu, jakość energii i zgodność z rozliczeniami. Tylko wtedy, gdy ta ochrona jest solidnie wbudowana, system fotowoltaiczny może działać bezpiecznie, wydajnie i bez oglądania się za siebie.
