نحوه نصب کنتورهای برق ضد معکوس (صفر-صادرات) در سیستم‌های فتوولتائیک - یک راهنمای کامل

مقدمه

با افزایش سرعت پذیرش فتوولتائیک (PV)، پروژه‌های بیشتری با ... مواجه می‌شوند.الزامات صادرات صفرشرکت‌های برق اغلب از بازگشت انرژی خورشیدی اضافی به شبکه، به ویژه در مناطقی با ترانسفورماتورهای اشباع، مالکیت نامشخص حقوق اتصال به شبکه یا قوانین سختگیرانه کیفیت برق، جلوگیری می‌کنند. این راهنما نحوه نصب را توضیح می‌دهد.کنتورهای برق ضد معکوس (صفر خروجی)، راهکارهای اصلی موجود، و پیکربندی‌های مناسب برای اندازه‌ها و کاربردهای مختلف سیستم‌های فتوولتائیک.

۱. ملاحظات کلیدی قبل از نصب

سناریوهای اجباری برای صادرات صفر

• اشباع ترانسفورماتور: هنگامی که ترانسفورماتورهای محلی از قبل با ظرفیت بالا کار می‌کنند، توان معکوس ممکن است باعث اضافه بار، قطع یا خرابی تجهیزات شود.

• فقط مصرف شخصی (خروجی شبکه مجاز نیست)پروژه‌هایی که مجوز اتصال به شبکه برق را ندارند، باید تمام انرژی تولید شده را به صورت محلی مصرف کنند.

• حفاظت کیفیت توانتوان معکوس ممکن است باعث ایجاد مولفه‌های DC، هارمونیک‌ها یا بارهای نامتعادل شود و کیفیت شبکه را کاهش دهد.

چک لیست قبل از نصب

• سازگاری دستگاهاطمینان حاصل کنید که ظرفیت نامی کنتور با اندازه سیستم فتوولتائیک مطابقت دارد (تک فاز ≤8 کیلووات، سه فاز >8 کیلووات). ارتباط اینورتر (RS485 یا معادل آن) را بررسی کنید.

• محیط زیستبرای نصب در فضای باز، محفظه‌های مقاوم در برابر آب و هوا تهیه کنید. برای سیستم‌های چند اینورتره، سیم‌کشی باس RS485 یا متمرکزکننده‌های داده اترنت را در نظر بگیرید.

• انطباق و ایمنینقطه اتصال شبکه را با شرکت برق تأیید کنید و بررسی کنید که محدوده بار با تولید PV مورد انتظار مطابقت داشته باشد.

۲. راهکارهای اصلی بدون نیاز به صادرات

راه حل ۱: محدود کردن توان از طریق کنترل اینورتر

• اصلکنتور هوشمند جهت جریان را به صورت بلادرنگ اندازه‌گیری می‌کند. هنگامی که جریان معکوس تشخیص داده شود، کنتور از طریق RS485 (یا پروتکل‌های دیگر) با اینورتر ارتباط برقرار می‌کند که توان خروجی آن را تا زمان رسیدن به صفر کاهش می‌دهد.

• موارد استفاده: مناطق اشباع از ترانسفورماتور، پروژه‌های خودمصرفی با بارهای پایدار.

• مزایا: ساده، کم هزینه، پاسخ سریع، بدون نیاز به انبارداری.

راه حل ۲: جذب بار یا یکپارچه سازی ذخیره انرژی

• اصل: کنتور جریان را در نقطه اتصال به شبکه کنترل می‌کند. به جای محدود کردن خروجی اینورتر، توان اضافی به سیستم‌های ذخیره‌سازی یا بارهای تخلیه (مثلاً بخاری‌ها، تجهیزات صنعتی) هدایت می‌شود.

• موارد استفادهپروژه‌هایی با بارهای بسیار متغیر، یا پروژه‌هایی که در آن‌ها به حداکثر رساندن تولید PV در اولویت است.

• مزایااینورترها در حالت MPPT باقی می‌مانند، انرژی هدر نمی‌رود، بازگشت سرمایه سیستم بالاتر است.

۳. سناریوهای نصب بر اساس اندازه سیستم

سیستم‌های تک اینورتر (≤100 کیلووات)

• پیکربندی: ۱ اینورتر + ۱ کنتور هوشمند دو طرفه.

• موقعیت متربین خروجی AC اینورتر و بریکر اصلی. هیچ بار دیگری نباید در این بین متصل شود.

• سفارش سیم کشی: اینورتر فتوولتائیک → ترانسفورماتورهای جریان (در صورت استفاده) → کنتور هوشمند برق → کلید اصلی → بارهای محلی / شبکه.

• منطقکنتور جهت و توان را اندازه‌گیری می‌کند، سپس اینورتر خروجی را برای مطابقت با بار تنظیم می‌کند.

• فایده: سیم کشی آسان، هزینه کم، پاسخ سریع.

سیستم‌های چند اینورتر (>100 کیلووات)

• پیکربندی: چندین اینورتر + ۱ کنتور برق هوشمند + ۱ متمرکزکننده داده.

• موقعیت متر: در نقطه اتصال شبکه مشترک (تمام خروجی‌های اینورتر با هم ترکیب شده‌اند).

• سیم‌کشیخروجی‌های اینورتر → باسبار → کنتور دوطرفه → متمرکزکننده داده → بریکر اصلی → شبکه/بارها.

• منطقمتمرکزکننده داده، داده‌های کنتور را جمع‌آوری کرده و دستورات را به طور متناسب بین هر اینورتر توزیع می‌کند.

• فایده: کنترل متمرکز، مقیاس‌پذیر، تنظیمات پارامتر انعطاف‌پذیر.

۴. نصب در انواع مختلف پروژه

پروژه‌های صرفاً مصرفی

• مورد نیاز: صادرات شبکه مجاز نیست.

• موقعیت متربین خروجی AC اینورتر و بریکر بار محلی. هیچ کلید اتصال شبکه‌ای استفاده نشده است.

• بررسیآزمایش تحت تولید کامل و بدون بار - اینورتر باید توان را به صفر کاهش دهد.

پروژه‌های اشباع ترانسفورماتور

• مورد نیازاتصال به شبکه برق مجاز است، اما برق معکوس اکیداً ممنوع است.

• موقعیت متربین خروجی اینورتر و بریکر اتصال شبکه.

• منطقاگر توان معکوس تشخیص داده شود، اینورتر خروجی را محدود می‌کند؛ به عنوان پشتیبان، ممکن است بریکرها برای جلوگیری از فشار بر ترانسفورماتور قطع شوند.

پروژه‌های سنتی خودمصرفی + صادرات شبکه

• مورد نیازصادرات مجاز، اما محدود.

• تنظیم کنتورکنتور ضد برگشت که به صورت سری با کنتور صورتحساب دو طرفه شرکت برق نصب شده است.

• منطقکنتور ضد معکوس از خروج جریان جلوگیری می‌کند؛ تنها در صورت خرابی، کنتور برق ورودی را ثبت می‌کند.

۵. سوالات متداول

Q1: آیا خود کنتور جریان معکوس را متوقف می‌کند؟
خیر. کنتور جهت توان را اندازه‌گیری و گزارش می‌کند. اینورتر یا کنترلر این عمل را انجام می‌دهد.

سوال ۲: سرعت واکنش سیستم چقدر است؟
معمولاً بسته به سرعت ارتباط و میان‌افزار اینورتر، ظرف ۱ تا ۲ ثانیه.

سوال ۳: در هنگام خرابی شبکه چه اتفاقی می‌افتد؟
ارتباط محلی (RS485 یا کنترل مستقیم) حتی بدون اینترنت، حفاظت مداوم را تضمین می‌کند.

سوال ۴: آیا این کنتورها می‌توانند در سیستم‌های فاز شکسته (۱۲۰/۲۴۰ ولت) کار کنند؟
بله، مدل‌های خاصی برای مدیریت پیکربندی‌های فاز-تقسیم مورد استفاده در آمریکای شمالی طراحی شده‌اند.

نتیجه‌گیری

رعایت اصل عدم صادرات در بسیاری از پروژه‌های فتوولتائیک اجباری می‌شود. با نصب کنتورهای هوشمند ضد معکوس‌سازی توان در مکان صحیح و ادغام آنها با اینورترها، بارهای تخلیه یا ذخیره‌سازی،EPCها، پیمانکاران و توسعه‌دهندگانمی‌تواند سیستم‌های خورشیدی قابل اعتماد و مطابق با مقررات ارائه دهد. این راه‌حل‌ها نه تنهامحافظت از شبکهاما همچنینبه حداکثر رساندن مصرف شخصی و بازگشت سرمایهبرای کاربران نهایی.