Zero-Export در مقابل Power Limiting: توضیح استراتژی‌های مختلف ضد جریان برق معکوس

مقدمه: جلوگیری از جریان معکوس برق با خاموش کردن سیستم خورشیدی یکسان نیست

با توجه به اینکه نصب سیستم‌های خورشیدی خانگی و تجاری کوچک همچنان در حال رشد است،کنترل جریان برق ضد معکوسدر بسیاری از مناطق به یک الزام حیاتی تبدیل شده است. اپراتورهای شبکه به طور فزاینده‌ای صادرات برق فتوولتائیک (PV) اضافی به شبکه عمومی را محدود یا ممنوع می‌کنند، که طراحان سیستم را به سمت اتخاذ اصطلاحاً [سیستم فتوولتائیک] سوق می‌دهد.ضد معکوس or صادرات صفرراه حل ها.

با این حال، یک سوءتفاهم رایج همچنان پابرجاست:
جلوگیری از جریان معکوس برق به معنای تعطیلی کامل نیروگاه‌های خورشیدی نیست.

در عمل، وجود دارداستراتژی‌های تکنیکال چندگانهبرای کنترل جریان معکوس توان، هر کدام معماری سیستم، رفتار پاسخ و الزامات سخت‌افزاری متفاوتی دارند. درک این تفاوت‌ها برای انتخاب راه‌حل مناسب برای یک پروژه PV خاص ضروری است.

این مقاله کلید را توضیح می‌دهداستراتژی‌های جلوگیری از جریان معکوس توان، مقایسه می‌کندصادرات صفرومحدود کردن توان دینامیکی، و روشن می‌کندوقتی یک کنتور هوشمند انرژی ضروری می‌شوددر حلقه کنترل.

منظور از Zero Export در سیستم‌های خورشیدی چیست؟

صادرات صفربه یک استراتژی کنترلی اشاره دارد که در آنهیچ توان اضافی اجازه بازگشت از سیستم PV به شبکه را ندارد.تمام انرژی تولید شده باید به صورت محلی مصرف شود یا محدود شود.

در پیکربندی بدون صادرات:

• جریان برق شبکه در نقطه اتصال مشترک (PCC) در صفر یا نزدیک به صفر نگه داشته می‌شود.

• خروجی فتوولتائیک هر زمان که مصرف در محل کاهش یابد، کاهش می‌یابد

• انرژی صادراتی به جای محدود کردن منفعلانه، به طور فعال جلوگیری می‌شود.

این رویکرد معمولاً در مناطقی مورد نیاز است که شرکت‌های برق تزریق برق به شبکه را ممنوع می‌کنند یا تعرفه‌های تغذیه مستقیم در دسترس نیستند.

محدود کردن توان دینامیکی چیست؟

محدود کردن توان دینامیکی(که کنترل پویای صادرات نیز نامیده می‌شود) یک استراتژی انعطاف‌پذیرتر است. به جای اعمال شرایط سختگیرانه‌ی صادرات صفر در همه زمان‌ها، سیستمبه طور مداوم خروجی PV را بر اساس اندازه‌گیری‌های توان شبکه در زمان واقعی تنظیم می‌کند.

ویژگی‌های کلیدی عبارتند از:

• خروجی PV به صورت پویا از تغییرات بار پیروی می‌کند

• حاشیه سود صادراتی کوچک می‌تواند در صورت نیاز مجاز یا حذف شود.

• پاسخ سریع‌تر به تغییرات بار در مقایسه با محدودیت‌های استاتیک

کنترل دینامیکی به ویژه برای سیستم‌های فتوولتائیک خانگی با بارهای نوسانی، ذخیره‌سازی انرژی یا شارژرهای خودروهای برقی مناسب است.

تفاوت‌های کلیدی Zero Export در مقابل Dynamic Power Limiting

این مقایسه یک تمایز اساسی را برجسته می‌کند:
کنترل توان پویا نیاز به بازخورد بلادرنگ دارددر حالی که سیستم‌های پایه با خروجی صفر ممکن است به تنظیمات اینورتر استاتیک متکی باشند.

کدام استراتژی ضد معکوس به انرژی متر نیاز دارد؟

اینجاست که بسیاری از طراحی‌های سیستم با شکست مواجه می‌شوند.

خروجی صفر مبتنی بر اینورتر (بدون کنتور خارجی)

برخی از اینورترها از توابع داخلی بدون خروجی با استفاده از موارد زیر پشتیبانی می‌کنند:

• حسگر جریان داخلی

• آستانه‌های محدودکننده توان ثابت

اگرچه این راه‌حل‌ها ساده هستند، اما اغلب از مشکلات زیر رنج می‌برند:

• زمان پاسخ‌دهی کندتر

• دقت پایین در تغییرات سریع بار

• سازگاری محدود با محیط‌های چندبار مصرف

آنها ممکن است در شرایط پایدار کار کنند اما در استفاده مسکونی در دنیای واقعی با مشکل مواجه می‌شوند.

چرا کنترل پویای توان به یک کنتور هوشمند انرژی نیاز دارد؟

In کنترل توان دینامیکی, بازخورد توان شبکه در لحظه از یک کنتور هوشمند انرژی ضروری است.

بدون اندازه‌گیری دقیق و بلادرنگ در نقطه اتصال شبکه، سیستم کنترل نمی‌تواند موارد زیر را تعیین کند:

• اینکه برق وارد می‌شود یا صادر می‌شود

• خروجی PV با چه سرعتی باید تنظیم شود؟

• اینکه آیا در رویدادهای گذرا از محدودیت‌های صادراتی تجاوز می‌شود یا خیر

یک کنتور انرژی هوشمند موارد زیر را فراهم می‌کند:

• اندازه‌گیری مداوم ورودی/خروجی شبکه

• داده‌های توان با وضوح بالا

• یک سیگنال کنترل قابل اعتماد برای منطق اینورتر یا EMS

نقش PC321 شرکت Owon در کنترل جریان توان ضد معکوس

در سیستم‌های جریان توان معکوس معکوس دینامیکی،کنتور هوشمند انرژی PC321 به عنوان عمل می‌کندلایه حسگری بلادرنگدر نقطه اتصال شبکه.

به طور خاص، PC321:

• اندازه‌گیری توان شبکه (واردات و صادرات) به صورت لحظه‌ای در PCC

• بازخورد سریع و مناسبی برای حلقه‌های کنترل پویا ارائه می‌دهد

• پشتیبانی‌هاوای‌فای، MQTT و زیگبیگزینه‌های ارتباطی

• سیستم‌های کنترل را قادر می‌سازد تا در محدوده‌ی تعیین‌شده پاسخ دهند.چرخه‌های تنظیم زیر ۲ ثانیه، مطابق با الزامات معمول کنترل PV مسکونی

با ارائه داده‌های دقیق و به موقع برق شبکه، PC321 به اینورترها یاسیستم‌های مدیریت انرژی to تنظیم مداوم خروجی PV، جلوگیری از جریان معکوس برق بدون خاموش کردن غیرضروری تولید.

نکته مهم این است که PC321 خودش کنترل را انجام نمی‌دهد—با ارائه اندازه‌گیری‌های قابل اعتماد، کنترل را امکان‌پذیر می‌سازدکه پایه و اساس هر استراتژی محدودکننده توان پویای مؤثر است.

انتخاب استراتژی ضد معکوس مناسب

انتخاب محلول ضد برگشت مناسب به عوامل مختلفی بستگی دارد:

• مقررات شبکه محلی و قوانین صادرات

• تغییرپذیری بار و الگوهای مصرف خانگی

• وجود ذخیره انرژی یا شارژ خودروی برقی

• سرعت پاسخ مورد نیاز و پیچیدگی سیستم

برای سناریوهای ساده‌ی انطباق، ممکن است خروجی صفر مبتنی بر اینورتر کافی باشد.
برای سیستم‌های فتوولتائیک مسکونی مدرن با بارهای دینامیکی،کنترل توان دینامیکی مبتنی بر کنتور، عملکرد و مصرف انرژی به مراتب بهتری را فراهم می‌کند..

نتیجه‌گیری: جلوگیری از جریان برق معکوس یک استراتژی کنترلی است، نه خاموشی

جلوگیری از جریان معکوس برق به معنای غیرفعال کردن تولید انرژی خورشیدی نیست. در عوض، نشان دهنده ...فلسفه کنترل- متعادل کردن خروجی PV با مصرف بلادرنگ و محدودیت‌های شبکه.

درک تفاوت بینصادرات صفرومحدود کردن توان دینامیکیبه طراحان سیستم کمک می‌کند تا از نصب‌های کم‌عملکرد اجتناب کنند و معماری‌هایی را انتخاب کنند که هم انطباق و هم کارایی را ارائه می‌دهند.

با هوشمندتر و متصل‌تر شدن سیستم‌های فتوولتائیک،اندازه‌گیری بلادرنگ در رابط شبکه - که توسط کنتورهای هوشمند انرژی امکان‌پذیر است - به یک نیاز اساسی تبدیل شده است.برای کنترل پیشرفته جریان برق ضد معکوس.