Бір реттік төменгі кернеу шкафы арқылы энергияның табысын оптималдау

"Көміртегінің шығуының ең жоғарғы деңгейіне жетуі мен көміртегінің бейтараптануы" деген макросаяси саясаттың арқасында өндірістік аймақтар мен зауыттардың көпшілігі таратылған фотожарық (PV) электр станцияларын орнатуда. Дегенмен, көптеген бизнес иелері PV модульдарының электр өндіру әсерлілігіне назар аударса да, олар жиі маңызды бір байланысты ұмытады — төмен кернеу нақты әрі күн энергиясын пайдаланатын (ФЭ) қолданыстар үшін әзірленген. Сенімділікке негізделген, Австралияның әртүрлі өнеркәсіптік орталарына .

Бұл тек PV электрін зауыттың электр жүйесіне қосу үшін "қақпа" ғана емес, сонымен қатар электр станциясының қауіпсіз және тұрақты жұмыс істеуін қамтамасыз ететін негізгі актив, сондай-ақ энергетикалық жобалардың инвестициялардан табыс көрсеткішін (ROI) арттырады.

Неге коммерциялық және өндірістік PV жүйелеріне арнайы желіге қосылатын шкафтар қажет?

Таратылған фотогальваникалық (PV) жүйесінің тұрақты ток (DC) шығысы инвертор арқылы айнымалы токқа (AC) айналғаннан кейін оны тікелей желіге немесе зауыттың трансформаторына қосуға болмайды; оны арнайы жобаланған желіге қосылатын тарату шкафы арқылы басқару мен қорғау қажет. Макродеңгейде бұл тек физикалық қосылу емес — бұл бірнеше функцияның терең біріктірілуі:

Қуаттың жиналуы мен берілуінің оптимизациясы: Ірі масштабды таратылған PV жобалары әдетте бірнеше жолақты инверторлардан тұрады. Барлық инверторлардың шығысы үшін аяқталу нүктесі ретінде желіге қосылатын тарату шкафы ғылыми негізделген шина дизайнын пайдаланып, бірнеше қуат жолдарын тұрақты түрде жинайды. Жоғары стандарттағы шина өңдеуі берілу кезіндегі жылу шығаруды тиімді түрде азайтып, ішкі кедергі шығындарын минималды деңгейге дейін төмендетеді, сондықтан PV қуаты зауыттың жүктемелері арқылы максималды тұтынылады.

Көпөлшемді қауіпсіздік қорғанысы логикасы (Негізгі) Бұл желіге қосылған шкафтың «иммундық жүйесі». Оның негізгі қызметі желі мен ФЭС арасында қауіпсіз изоляцияны қамтамасыз ету, оның ішінде мыналар да кіреді:

Көпіршік қорғанысы: Егер желі жағында өшіру немесе электрлік ақаулық орын алса, шкаф желінің токсызданған бөлігіне ФЭС-тің әрі қарай қуат беруін болдырмау үшін миллисекунд ішінде ақауды анықтап, оны ажыратуы керек; бұл жөндеу персоналының өмірін қорғайды.

Артық кернеу мен төмен кернеуге қарсы қорғаныс: Желіге қосылу нүктесіндегі кернеу тербелістерін бақылау арқылы қуат сапасының желінің тұрақтылығы талаптарына сай келуін қамтамасыз ету.

Қысқа тұйықталу мен асырған жүктемеге қарсы ажырату: Тарату шкафы ішінде қателікпен пайда болған ток көтерілуі жағдайында физикалық изоляция механизмдері апатты фабриканың негізгі трансформаторына таратылмас үшін тез арада тізбекті ажыратады.

Дәл электр энергиясын есепке алу және терең бақылау: «Санағыштан кейінгі» электр энергиясын саудаға салу мен нарықтық электр энергиясын саудаға салу саласындағы дамуға байланысты дәл электр энергиясын есепке алу барынша маңызды болып табылады. Шкафта профильді электр энергиясын жинау құрылғылары біріктірілген, олар жалпы электр энергиясын өндірудің көлемін ғана емес, сонымен қатар үш фазалы кернеу теңсіздігі мен қуат коэффициенті сияқты негізгі параметрлерді нақты уақытта бақылайды, осылайша жұмысшыларға жүйенің жағдайын анықтау үшін интуитивті деректерді қамтамасыз етеді, ал бұл тек қарапайым «қосу/өшіру» статусына сүйенбеуін қамтамасыз етеді.

Негізгі айырмашылықтар:

Қарапайым тарату схемасы мен өнеркәсіптік деңгейдегі желіге қосылатын шкаф

Жүйе архитектурасы мен терең операциялық механизм: Шкафтың құрылымын талдау

Жетілген өнеркәсіптік деңгейдегі фотоэлектрлік (PV) желіге қосылатын тарату шкафы — бұл тек ажыратқыштардың қатары емес, сонымен қатар қатаң энергия тарату жүйесі болып табылады; ол негізінен келесі негізгі компоненттерден тұрады:

Бас басқару автоматтық қосқышы (Ақылды қосқыш): Бүкіл шкафтың «миы» ретінде ол негізгі кіріс желілерінің қосылуын/ажыратылуын басқарады. Қазіргі заманғы фотоэлектрлік (PV) жобаларында мұндай қосқыштар жиі қашықтан байланысу интерфейстерімен жабдықталады, сондықтан олар желілік диспетчерлік орталарымен немесе кәсіпорындардың энергия басқару жүйелерімен (EMS) байланысуға мүмкіндік алады және қашықтан басқару мен кезеңдік жүктемені түсіруді іске асырады.

Кернеу шабуылынан қорғау жүйесі (SPD): Фотоэлектрлік электр станциялары жиі төбelerде орналасқандықтан, олар найзағай соғуының жоғары қаупі бар аймақтар болып табылады. Таспа ішінде орнатылған өнеркәсіптік деңгейдегі SPD лездік жоғары кернеулі найзағай тогын шашады және астам кернеуді құрылғылардың шыдай алатын шегіне дейін шектейді, сондықтан төменгі деңгейдегі басқару жүйелері мен инверторлар наразылықтың әсерінен толық қорғалады.

Дәлдік деңгейіндегі электрлік параметрлерді өлшеу модулі: Жүйе қуат сапасы көрсеткіштерін нақты уақытта талдау үшін жоғары дәлдіктегі ток трансформаторлары мен кернеу өлшеу құрылғыларын қолданады. Бұл модульдер тор кедергілері мен ток тербелістері сияқты жасырын ақауларды анықтау үшін маңызды рөл атқарады және электр станциясының ұзақ мерзімді, тиімді жұмыс істеуінің негізін қалайды.

Шиналар мен физикалық изоляциялық құрылым: Ішкі мыс шиналарының орналасуы электрлік аралық пен сырғанау аралығының дизайн талаптарына қатал сәйкес келеді, бұл жоғары ток кезінде доғалық қысқа тұйықталулардың пайда болмауын қамтамасыз етеді. Тарату шкафы (10).jpg және тарату шкафы (6).jpg суреттеріндегі анық шиналар жолдары мен сымдардың орналасуынан көрінгендей, дұрыс кеңістіктік орналасу тек әсемдік ғана емес, сонымен қатар конвекция арқылы жылу шашылуын жақсартып, электрлік компоненттердің қызмет ету мерзімін ұзартады.

Көмекші қорғану және басқару контурлары: Орташа реле, сақтандырғыштар және көмекші ажыратқыштардан тұрады; бұлар барлық қорғану схемасының логикалық жұмыс істеу қабатын құрайды. Сигналдық блоктау арқылы олар қолмен басқару, автоматты тоқтату және қашықтан координациялау арасындағы ең жоғары деңгейдегі жұмыс қауіпсіздігі логикасын қамтамасыз етеді.

Нақты жұмыс істеу кезінде жоғарыда аталған компоненттер тұйық циклды логика арқылы бірлесіп жұмыс істейді: жүйе зауыттың нақты уақыттағы жүктемесін ФЭ модульдарының өндіретін қуатымен салыстырады және қосымша тарату шкафының ақылды басқару стратегиясы арқылы желіге қосылу нүктесіндегі жұмыс параметрлерін динамикалық түрде реттейді. Бұл архитектура күндізгі тұрақты өндіріс кезінде немесе желі кернеуінің қатарынан шығуына оперативті реакция берген кезде де жасыл энергияны зауыттың ішкі электр желісіне дәл, тұрақты және қауіпсіз түрде беруге кепілдік береді.

Жиі қойылатын сұрақтар

Сұрақ 1: ФЭ желіге қосылатын шкаф пен стандартты тарату шкафының айырмашылығы неде?

Жауап 1: Стандартты тарату шкафы жүктемені таратуға бағытталған, ал ФЭ желіге қосылатын шкаф «екі бағытты қуат ағысын басқаруға» бағытталған. Ол жоғары жылуға төзімділік пен қорғаныс дәрежесін талап етеді және желі өшкен кезде апаттарды болдырмау үшін ФЭ өндірісінің ерекшеліктеріне арналған нақты антисамосинхронды қорғаныс логикасын қамтуы қажет.

2-сұрақ: Торапқа қосылатын шкаф үшін дұрыс қуатты қалай таңдаймын?

А 2: Ол станцияның жалпы орнатылған қуаты мен зауыттың трансформаторының жалпы қуаты бойынша сәйкестендірілуі керек. Әдетте «20% қуат резерві» принципі қолданылады, яғни ағымдағы жоба талаптарын ескере отырып, болашақ кеңейтуге (мысалы, көбірек фотосалонды панельдер немесе энергия сақтау жүйелерін қосуға) арналған физикалық орын мен токтың резерві қалдырылады.

3-сұрақ: Неге торапқа қосылатын шкафта жылу шашуын ескеру керек?

А 3: Фотосалонды торапқа қосылатын шкафтардың ішкі шиналары арқылы өтетін токтар өте үлкен болады және ұзақ уақыт жұмыс істегенде жылу бөледі. Егер шкафтың желдету жобасы нашар болса, жоғары температура автоматтық қорғағыштардың «қуатын төмендетуіне» әкеледі, нәтижесінде керексіз сөндірулер болады, ал ауыр жағдайларда электрлік компоненттердің изоляциясының қарқынды қартайуына себепші болады.

4-сұрақ: Өнеркәсіптік деңгейдегі шкафтар үшін қорғаныс дәрежесінің талаптары қандай?

А 4себебі коммерциялық және өнеркәсіптік орталарда тозаң, ылғал немесе тіпті коррозиялық газдар болуы мүмкін, сондықтан сыртқы шатырға орнатылатын фотосәулелік торапқа қосылатын шкафтардың әртүрлі аса қолайсыз ауа-райы жағдайларында қауіпсіз және тұрақты жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін кемінде IP54 қорғаныс дәрежесі болуы керек.

С5: Бұл шкафтардың күнделікті жұмысы кезінде қандай техникалық қызмет көрсету қажет?

А 5толық тексеру әрбір алты айда ұсынылады. Негізгі тексеру аймақтарына сымдардың қосылу нүктелеріндегі қызуын инфрақызыл термографтармен анықтау, автоматты өшіргіштердің контактілеріндегі тозу деңгейін тексеру, жылу шашуын жақсарту үшін шкаф ішіндегі тозаңды тазарту және кернеу шабуылынан қорғау құрылғыларының тиімділігін сынақтан өткізу кіреді.

Қорытынды

Энергияның түрлену толқынында өнеркәсіптік деңгейдегі желіге қосылу шешімін таңдау — тек қана нормативті талаптарға сай келу негізі ғана емес, сонымен қатар ФЭ генерациясының табысын максималды деңгейге көтеруге бағытталған ақылды инвестиция да болып табылады. Ғылыми негізделген жүйе орналасуы мен алдын-ала сақтану шаралары арқылы сіздің таратылған ФЭ электр станцияңыз сіз үшін үздіксіз және тиімді түрде жасыл құн құрап отырады.