Күн энергиясын қолданатын электрлік жүйелерде үзіліссіз электр қуатын қалай қамтамасыз етуге болады?

Қазіргі заманғы энергетикалық архитектурада күн фотоэлектрлік (ФЭ) жүйелері жасыл энергияның негізіне айналды. Дегенмен, күн энергиясын өндіру үзіліссіз және басқарылмайды. Өнеркәсіптік өндіріс желілері, деректер орталықтары және медициналық жабдықтар сияқты қуат жүктемелерінің энергия ауытқулары кезінде тас сияқты тұрақты болып қалуын қалай қамтамасыз ете аламыз?

Бұл — екі қуаттың қолданылатын жері Автоматты ауыстыру қосқышы (ATS) Тарату шкафы маңызды рөл атқарады. Фотоэлектрлік жүйедегі «басқарушы» ретінде ол энергияны басқаруды тиімді түрде оптималдауға және қуаттың үзіліссіздігін қамтамасыз етуге көмектеседі.

Терең талдау: Қуат тарату қорабы дегеніміз не?

Екі қуат көзін автоматты түрде ауыстыратын қос қуатты автоматты ауыстыру құрылғысының тарату шкафы немесе ATS шкабы — қуат тарату жүйесінің «ақылды басқару орталығы». Оның негізгі қызметі — екі тәуелсіз қуат көзі арасында автоматты ауысу механизмін құру, яғни әдетте күн энергиясын пайдаланатын фотоэлектрлік (PV) жүйесі мен резервті электр желісі немесе генератор.

Қалыпты тарату қораптарынан айырмашылығы мынада: ATS шкабы кернеуді өлшеу, логикалық басқару, механикалық/электрлік блоктау және жоғары токты істегіш құрылғыларды біріктіреді. Ол негізгі қуат көзінің жағдайын микросекундтық жиілікте бақылайды. Егер күн энергиясы ақаулар немесе ауа-райы жағдайлары салдарынан белгіленген деңгейден төмендесе, ATS шкабы «алдымен үзіп, содан кейін қосу» логикасын қолданып, жүктемені өте қысқа уақыт ішінде резервті қуат көзіне ауыстырады, бұл күн энергиясының тұрақсыздығына байланысты туындайтын проблеманы шешеді.

Негізгі айырмашылықтар:

Күн энергиясына арналған ATS пен дәстүрлі ғимараттың ATS-і

Негізгі компоненттер мен өнеркәсіптік дизайн логикасы

Ақылды логикалық басқарушы (Ми): Ол қуат сапасын нақты уақытта бақылайды. Негізгі көзі аномалды болған кезде басқарушы өтпелі тербелістердің әсерін болдырмау үшін алдын ала орнатылған параметрлерге (мысалы, 0,5 секундтан 2 секундқа дейінгі кешігу) сүйене отырып, командалар береді.

Атқарушы құрылғылар (Бұлшық ет): Олар әдетте жоғары өшіру қабілеті бар Формаланған қорапты қосқыштарды (MCCB) қолданады. Өнеркәсіптік қолданыстар үшін, мысалы, 315 А техникалық сипаттамасы үшін, олар ауыр индуктивті жүктемелер кезінде де сенімді доға өшіруді және өте ұзақ механикалық қызмет мерзімін қамтамасыз етеді.

Көпқабатты қауіпсіздік қорғау: Бұл қысқа тұйықталу, асып кету және кернеу шығуынан қорғайтын құрылғыларды (SPD) біріктіреді. Кәсіби коррозияға төзімді металл қораптар қорғау дәрежелерін (мысалы, IP54 немесе IP65) күнделікті электр станциялары немесе өнеркәсіптік кәсіпорындардың қатал талаптарына сай қамтамасыз етеді.

Тиімді сымдау өнері: Ішкі электр энергиясын беру үшін жоғары тазалықтағы Т2 мыс шиналары қолданылады, бұл тұрақты ток кедергісін және жылу шығынын азайтады. Сонымен қатар, кейінгі тексеру мен ақауларды жоюды жеңілдету үшін анық белгілеу жүйесі де қолданылады.

Жиі қойылатын сұрақтар

Сұрақ 1: Екілік қуатты автоматты ауыстыру құрылғысының типтік ауысу уақыты қандай?

Жауап: Саладағы стандарттар әдетте 50 мс пен 200 мс арасында болады. Жалпы жарықтандыру немесе қуат құрылғылары үшін бұл үзіліс едәуір сезілмейді; дәлме-дәл құрылғылар үшін UPS қолдануы ұсынылады.

Сұрақ 2: Неге күн энергиясын пайдаланатын жағдайларда 4P ауысуы ерекше маңызға ие?

Жауап: Күн энергиясын пайдаланатын жүйелер мен резервті желілерде негізінен әртүрлі жерлендіру нүктелері болады. 4P ауысуы үш фазалық сызық пен нейтралдық сызықты (N-сызығын) бір уақытта өшіреді, осылайша екі жүйені тиімді изоляциялайды және нейтралдық потенциалдар айырымынан туындайтын ақаулар мен кедергілерді болдырмауға көмектеседі.

Сұрақ 3: «Автоматты» және «Қолмен» режімдері арасында қалай ауысуға болады?

A: Қызмет көрсету кезінде қолданушы қатыспаған жағдайда қалыпты жұмыс істеу «Авто» режимінде құлыпталуы тиіс. Қолмен басқару режимі тек іске қосу немесе техникалық қызмет көрсету кезінде қолданылады; ол үшін электр қорегін мәжбүрлеп құлыптау үшін физикалық тетік қолданылады және персоналдың қауіпсіздігі қамтамасыз етіледі.

С4: ATS тарату шкафын орнатуға ең қолайлы орын қай жерде?

A: Ол әдетте ФЭМ инверторының шығысынан кейін және жүктеме тізбегінен бұрын орнатылады. Кернеу төмендеуін азайту және жауап беру жылдамдығын арттыру үшін оны жүктеме орталығына мүмкіндігінше жақын орналастыру керек.

С5: Аса қолайсыз орта жағдайлары үшін ATS шкафын қалай таңдау керек?

A: Жоғары биіктіктер немесе аса күшті температура айырымы жылу шашуы мен изоляцияға әсер етеді. Құрылғы қауіпсіз параметрлер шегінде жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін «қуатын төмендету» (қуатын азайтып пайдалану), сонымен қатар ауа-райына төзімді корпус пен көмекші температура реттеу компоненттері ескерілуі тиіс.

Қорытынды

Қос қуатты автоматты беріліс қосқышы (АТС) тарату шкафы тек қауіпсіздік желісі ғана емес; ол күн энергиясын тиімді пайдаланудың техникалық орталығы. Жақсы жобаланған, шебер жасалған АТС шкафын таңдау жаһандық күн энергиясы жобаларының ұзақ мерзімді, тұрақты жұмысын қамтамасыз етудегі маңызды инвестиция болып табылады.