Kako namestiti merilnike električne energije z zaščito pred povratnim tokom (ničelni izvoz) v fotonapetostne sisteme – popoln vodnik

Uvod

Z naraščajočim sprejemanjem fotovoltaike se sooča vedno več projektovzahteve glede ničelnega izvozaKomunalna podjetja pogosto prepovedujejo vračanje presežne sončne energije nazaj v omrežje, zlasti na območjih z nasičenimi transformatorji, nejasnim lastništvom pravic do priključitve na omrežje ali strogimi pravili o kakovosti električne energije. Ta priročnik pojasnjuje, kako namestitištevci električne energije z zaščito pred povratnim tokom (ničelni izvoz), ključne razpoložljive rešitve in prave konfiguracije za različne velikosti in aplikacije fotonapetostnih sistemov.

1. Ključni dejavniki pred namestitvijo

Obvezni scenariji za ničelni izvoz

• Nasičenost transformatorjaKo lokalni transformatorji že delujejo z visoko zmogljivostjo, lahko povratna moč povzroči preobremenitev, izklop ali okvaro opreme.

• Samo lastna poraba (izvoz iz omrežja ni dovoljen)Projekti brez odobritve oddajanja v omrežje morajo vso proizvedeno energijo porabiti lokalno.

• Zaščita kakovosti električne energijePovratna moč lahko povzroči enosmerne komponente, harmonike ali neuravnotežene obremenitve, kar zmanjša kakovost omrežja.

Kontrolni seznam pred namestitvijo

• Združljivost napravPrepričajte se, da nazivna zmogljivost števca ustreza velikosti PV sistema (enofazni ≤ 8 kW, trifazni > 8 kW). Preverite komunikacijo razsmernika (RS485 ali enakovreden).

• OkoljeZa zunanje namestitve pripravite vremensko odporna ohišja. Za sisteme z več razsmerniki načrtujte ožičenje vodila RS485 ali koncentratorje podatkov Ethernet.

• Skladnost in varnostPri dobavitelju električne energije preverite, ali se območje obremenitve ujema s pričakovano proizvodnjo sončne energije.

2. Rešitve Core Ničelni izvoz

Rešitev 1: Omejitev moči prek krmiljenja inverterja

• NačeloPametni števec meri smer toka v realnem času. Ko zazna povratni tok, števec komunicira prek RS485 (ali drugih protokolov) z razsmernikom, kar zmanjša njegovo izhodno moč, dokler izvoz = 0.

• Primeri uporabeObmočja, nasičena s transformatorji, projekti lastne porabe s stabilnimi obremenitvami.

• PrednostiPreprosto, poceni, hiter odziv, brez potrebe po shranjevanju.

Rešitev 2: Integracija absorpcije obremenitve ali shranjevanja energije

• Načelo: Števec spremlja tok na omrežni priključni točki. Namesto omejevanja izhodne moči razsmernika se presežna energija preusmeri v sisteme za shranjevanje ali odlaganje bremen (npr. grelniki, industrijska oprema).

• Primeri uporabeProjekti z zelo spremenljivimi obremenitvami ali kjer je prednostna naloga maksimiranje proizvodnje sončne energije.

• PrednostiInverterji ostanejo v načinu MPPT, energija se ne zapravlja, višja donosnost naložbe v sistem.

3. Scenariji namestitve glede na velikost sistema

Sistemi z enim inverterjem (≤100 kW)

• Konfiguracija1 razsmernik + 1 dvosmerni pametni števec.

• Položaj merilnikaMed izhodom AC pretvornika in glavnim odklopnikom. Vmes ne smejo biti priključene nobene druge obremenitve.

• Vrstni red ožičenja: PV razsmernik → Tokovni transformatorji (če se uporabljajo) → Pametni števec električne energije → Glavno stikalo → Lokalne obremenitve / Omrežje.

• LogikaMerilnik meri smer in moč, nato pa pretvornik prilagodi izhod obremenitvi.

• KoristEnostavno ožičenje, nizki stroški, hiter odziv.

Večinverterski sistemi (>100 kW)

• KonfiguracijaVeč razsmernikov + 1 pametni števec porabe energije + 1 koncentrator podatkov.

• Položaj merilnika: Na skupni omrežni priključni točki (vsi izhodi razsmernika skupaj).

• OžičenjeIzhodi inverterja → Zbirka → Dvosmerni števec → Koncentrator podatkov → Glavni odklopnik → Omrežje/Obremenitve.

• LogikaKoncentrator podatkov zbira podatke števca in sorazmerno porazdeli ukaze vsakemu razsmerniku.

• KoristPrilagodljivo, centralizirano upravljanje, prilagodljive nastavitve parametrov.

4. Namestitev v različne vrste projektov

Projekti samo za lastno porabo

• ZahtevaIzvoz mreže ni dovoljen.

• Položaj merilnikaMed izhodom AC razsmernika in lokalnim odklopnikom obremenitve. Omrežno stikalo se ne uporablja.

• PreveriPreizkus pri polni proizvodnji brez obremenitve – razsmernik bi moral zmanjšati moč na nič.

Projekti nasičenosti transformatorjev

• ZahtevaPriključitev na omrežje je dovoljena, vendar je obratna moč strogo prepovedana.

• Položaj merilnikaMed izhodom razsmernika in odklopnikom omrežne povezave.

• LogikaČe se zazna povratna moč, pretvornik omeji izhod; kot rezerva se lahko odklopniki izklopijo, da se prepreči obremenitev transformatorja.

Tradicionalni projekti lastne porabe + izvoza v omrežje

• ZahtevaIzvoz dovoljen, vendar omejen.

• Nastavitev merilnikaProtipovratni števec, nameščen zaporedno z dvosmernim obračunskim števcem komunalnega podjetja.

• LogikaProtipovratni števec preprečuje izvoz; le v primeru okvare števec električne energije beleži dovajanje energije.

5. Pogosta vprašanja

V1: Ali merilnik sam ustavi povratni tok?
Ne. Merilnik meri smer moči in jo sporoča. Dejanje izvede pretvornik ali krmilnik.

V2: Kako hitro se lahko sistem odzove?
Običajno v 1–2 sekundah, odvisno od hitrosti komunikacije in vdelane programske opreme pretvornika.

V3: Kaj se zgodi med izpadom omrežja?
Lokalna komunikacija (RS485 ali neposredno upravljanje) zagotavlja stalno zaščito tudi brez interneta.

V4: Ali lahko ti števci delujejo v deljenofaznih sistemih (120/240 V)?
Da, nekateri modeli so zasnovani za delovanje konfiguracij z deljeno fazo, ki se uporabljajo v Severni Ameriki.

Zaključek

Skladnost z ničelnim izvozom postaja obvezna v številnih fotonapetostnih projektih. Z namestitvijo pametnih števcev električne energije z zaščito pred povratnim tokom na pravilnih lokacijah in njihovo integracijo z razsmerniki, odlagališči ali shranjevalniki,EPC-ji, izvajalci in razvijalcilahko zagotovi zanesljive, s predpisi skladne sončne sisteme. Te rešitve ne lezaščititi omrežjeampak tudimaksimizirajte lastno porabo in donosnost naložbeza končne uporabnike.