Kā dinamiskā pretapgrieztā jaudas plūsma darbojas dzīvojamo māju saules enerģijas sistēmās: sistēmas arhitektūras gadījuma izpēte

Ievads: no teorijas līdz reālās pasaules pretapgrieztās jaudas plūsmas kontrolei

Pēc tam, kad ir izprasti principi, kas ir pamatānulle eksportaundinamiskā jaudas ierobežošanadaudzi sistēmu izstrādātāji joprojām saskaras ar praktisku jautājumu:

Kā pretplūsmas sistēma faktiski darbojas reālā dzīvojamās mājas saules enerģijas instalācijā?

Praksē pretplūsmas jaudas plūsmu nevar panākt ar vienu ierīci. Tam ir nepieciešamskoordinēta sistēmas arhitektūraietverot mērījumus, komunikāciju un vadības loģiku. Bez skaidra sistēmas projekta pat labi konfigurēti invertori var nespēt novērst neparedzētu tīkla eksportu dinamiskās slodzes apstākļos.

Šajā rakstā ir sniegtsTipisks dzīvojamo māju saules enerģijas gadījuma pētījums, paskaidrojot, kā sistēmas līmenī darbojas dinamiskā pretapgrieztās jaudas plūsmas vadība un kāpēcReāllaika jaudas mērīšana tīkla pieslēguma punktā ir kritiski svarīga.

Tipisks dzīvojamo māju fotoelektrisko ēku scenārijs, kam nepieciešama pretreversa vadība

Apsveriet vienģimenes māju, kas aprīkota ar:

• Jumta saules fotoelektriskā sistēma

• Tīklam pieslēgts invertors

• Mājsaimniecības slodzes ar biežām svārstībām

• Komunālo pakalpojumu noteikumi, kas aizliedz elektroenerģijas eksportu

Šādos gadījumos mājsaimniecības patēriņš var pēkšņi samazināties, piemēram, kad ierīces izslēdzas, kamēr fotoelektrisko elementu ģenerētā jauda saglabājas augsta. Bez dinamiskas vadības liekā jauda dažu sekunžu laikā atgriezīsies tīklā.

To novēršana prasanepārtraukta atgriezeniskā saite un ātra reaģēšana, nevis statiska konfigurācija.

Sistēmas arhitektūras pārskats: galvenās sastāvdaļas

Dinamiska pretplūsmas jaudas plūsmas sistēma parasti sastāv no četriem funkcionāliem slāņiem:

1. Režģa mērījumu slānis

2. Komunikācijas slānis

3. Vadības loģikas slānis

4. Jaudas regulēšanas slānis

Katram slānim ir īpaša loma atbilstības un sistēmas stabilitātes uzturēšanā.

1. slānis: tīkla jaudas mērīšana reāllaikā

Sistēmas pamatā irreāllaika mērījums kopējā savienojuma punktā (PCC).

Viedais enerģijas skaitītājs, kas uzstādīts tīkla pieslēgumā, nepārtraukti mēra:

• Importētā jauda

• Eksportētā jauda

• Neto jaudas plūsmas virziens

Šim mērījumam jābūt:

• Precīzs

• Nepārtraukts

• Pietiekami ātri, lai atspoguļotu slodzes izmaiņas

Bez šiem datiem sistēma nevar noteikt, vai notiek pretēja jaudas plūsma.

2. slānis: saziņa starp skaitītāju un vadības sistēmu

Mērījumu dati vadības sistēmai jāpārraida ar minimālu latentumu.

Izplatītākās saziņas metodes ietver:

• Wi-Fidzīvojamo māju tīkliem

• MQTTintegrācijai ar enerģijas pārvaldības sistēmām

• Zigbijslokālām vārtejām balstītām arhitektūrām

Stabila komunikācija nodrošina, ka jaudas atgriezeniskā saite sasniedz vadības loģiku gandrīz reāllaikā.

3. slānis: vadības loģika un lēmumu pieņemšana

Vadības sistēma, kas ieviesta invertora kontrollerī vai enerģijas pārvaldības sistēmā, nepārtraukti novērtē tīkla jaudas atgriezenisko saiti.

Tipiska loģika ietver:

• Ja eksports > 0 W → samaziniet PV jaudu

• Ja imports > slieksnis → atļaut PV pieaugumu

• Lietojiet izlīdzināšanu, lai izvairītos no svārstībām

Šī loģika darbojas nepārtraukti, veidojotslēgtas cilpas vadības sistēma.

4. slānis: PV jaudas regulēšana

Pamatojoties uz vadības lēmumiem, invertors dinamiski pielāgo PV jaudu:

• Samazinot ģenerēšanu zemas slodzes laikā

• Ražošanas palielināšana, pieaugot mājsaimniecību pieprasījumam

• Tīkla jaudas plūsmas uzturēšana nulles vai tuvu nullei

Atšķirībā no statiskiem nulles eksporta iestatījumiem, šī pieeja ļauj sistēmai reaģēt uz reāliem apstākļiem.

Kur iederas viedais enerģijas skaitītājs: PC321 loma

Šajā arhitektūrāPC321viedais enerģijas skaitītājskalpo kāvisas sistēmas mērījumu enkurs.

PC321 nodrošina:

• Režģa importa un eksporta mērīšana reāllaikā

• Ātra datu atjaunināšana, kas piemērota dinamiskām vadības cilpām

• Saziņa, izmantojotWiFi, MQTT vai Zigbee

• Reakcijas laiks, kas spēj atbalstītjaudas regulēšana mazāk nekā 2 sekunžu laikā

Nodrošinot precīzu tīkla jaudas atgriezenisko saiti, PC321 ļauj vadības sistēmai precīzi regulēt PV jaudu, novēršot reversu jaudas plūsmu, nevajadzīgi neierobežojot saules enerģijas ražošanu.

Svarīgi ir tas, ka PC321 pats neveic invertora vadību. Tā vietā tasnodrošina uzticamu kontroli, sniedzot mērījumu datus, no kuriem ir atkarīgi visi augstāka līmeņa lēmumi.

Kāpēc statiskā nulles eksportēšana bieži neizdodas reālās mājās

Reālās dzīvojamās vidēs slodzes izmaiņas ir neparedzamas:

• Ierīces ieslēdzas un izslēdzas

• Elektroautomobiļu uzlādes ierīces sāk darboties pēkšņi

• Siltumsūkņu un HVAC sistēmu cikls

Statiskie invertora nulles eksporta iestatījumi nevar pietiekami ātri reaģēt uz šiem notikumiem. Rezultāts ir viens no šādiem:

• Pagaidu tīkla eksports

• Pārmērīga PV enerģijas samazināšana

Dinamiska, uz skaitītājiem balstīta vadība piedāvā stabilāku un efektīvāku risinājumu.

Dzīvojamo māju pretreversās sistēmas izvietošanas apsvērumi

Projektējot dinamisko pretplūsmas jaudas plūsmas sistēmu, ņemiet vērā:

• Skaitītāja uzstādīšanas vieta PCC

• Saziņas uzticamība starp ierīcēm

• Vadības cilpas reakcijas laiks

• Savietojamība ar invertoru vai EMS platformām

Labi izstrādāta arhitektūra nodrošina atbilstību prasībām, neupurējot enerģijas patēriņu.

Secinājums: arhitektūra ir svarīgāka par atsevišķām ierīcēm

Pretvirziena jaudas plūsmas kontroleto nevar panākt, atspējojot saules enerģijas ražošanu. Tas ir rezultātslabi koordinēta sistēmas arhitektūrakur mērīšana, komunikācija un vadība darbojas kopā reāllaikā.

Tā kā dzīvojamo māju fotoelektriskās sistēmas kļūst arvien dinamiskākas,viedie enerģijas skaitītāji tīkla saskarnē ir kļuvuši par pamatelementuefektīvas pretapgrieztas jaudas plūsmas stratēģijas.

Dzīvojamo māju saules enerģijas projektiem, kuriem nepieciešama precīza eksporta kontrole, sistēmas arhitektūras izpratne ir pirmais solis ceļā uz stabilu un atbilstošu ieviešanu.