សេចក្តីណែនាំអំពីឧបករណ៍​បើក-បិទ​សម្រាប់វ៉ុលតេងខ្ពស់ និងវ៉ុលតេងទាប ក្នុងប្រព័ន្ធបែងចែកថាមពលម៉ាយក្រូហ្គ្រីដ

ម៉ាយក្រូហ្គ្រីដគឺជាប្រព័ន្ធដែលផ្សំគ្នារវាងធនធានថាមពលចែកចាយ (DERs) ដូចជា ថាមពលពីថ្ងៃ ថាមពលដែលរក្សាទុក និងម៉ាស៊ីនប៉ាំប៉ែត ជាមួយនឹងផ្ទុក ហើយវាត្រូវតែដំណាំបានទាំងក្នុងស្ថានភាពភ្ជាប់ជាមួយបណ្តាញ និងក្នុងស្ថានភាពឯករាជ្យ។ ឧបករណ៍​បើក-បិទ​សម្រាប់ម៉ាយក្រូហ្គ្រីដ ស្ថិតនៅកណ្តាលប្រព័ន្ធនេះ។ វាមិនគ្រាន់តែដឹកជញ្ជូនចរន្តប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏សម្រេចចិត្តផងដែរថា ថាមពលនឹងហុយទៅណា អ្វីដែលត្រូវបានដាក់ឱ្យឈប់ដំណាំ និងរបៀបដែលម៉ាយក្រូហ្គ្រីដនៅតែសុវត្ថិភាពនៅពេលស្ថានភាពផ្លាស់ប្តូរ។

១. ស្ថាបត្យកម្មសម្រាប់វ៉ុលតេងខ្ពស់ និងវ៉ុលតេងទាប

ម៉ាយក្រូហ្គ្រីដធម្មតាមួយ រៀបចំការបែងចែកថាមពលតាមរយៈស្រទាប់វ៉ុលតេងពីរ ដែលមានឧបករណ៍​បើក-បិទ និងរបៀបការពារផ្ទាល់ខ្លួន។

ផ្នែកវ៉ុលតេងខ្ពស់

ផ្នែក MV ប្រមូលថាមពលពីធនធានថាមពលចែករំលាយ ហើយតភ្ជាប់ទៅនឹងបណ្តាញអគ្គិសនីរបស់អ្នកផ្តល់សេវា។ ឧបករណ៍បើក-បិទ MV ជាទូទៅរួមមានការបើក-បិទចូលសំខាន់ ស្វិតឆ្លាស់ និងផ្ទៃបានសម្រាប់បញ្ជូនថាមពលទៅកាន់ប្រភពផលិតថាមពលនីមួយៗ។ ស្រទាប់នេះដំណាំរាងទៅនឹងចរន្តខូចខាតខ្ពស់ជាង ហើយត្រូវការការពារប្រឆាំងនឹងការផ្ទះផ្លឺ (arc-flash) ដែលមានស្ថេរភាព។

ផ្នែកវ៉ុលទាប

ផ្នែក LV ចែកចាយថាមពលពីផ្នែកទីពីរនៃម៉ាស៊ីនបម្លែងទៅកាន់បណ្តាញអគ្គិសនីរបស់អ្នកប្រើប្រាស់ចុងក្រាយ និងផ្ទុកតូចៗ។ ឧបករណ៍បើក-បិទ LV បម្រើបណ្តាញរងដោយប្រើការបើក-បិទប្រភេទ molded-case និងការរៀបចំប៉ូស្ប៉ារ៍តូចៗ។ ការបែងចែករវាង MV និង LV ធ្វើឱ្យកម្រិតខូចខាតនៅក្នុងដែនកំណត់ ហើយអនុញ្ញាតឱ្យគ្រប់គ្រងការពារស្រទាប់នីមួយៗដោយឯករាជ្យ។

២. ការបើក-បិទ ស្វិតឆ្លាស់ និងប៉ូស្ប៉ារ៍

ឧបករណ៍សំខាន់៣យ៉ាងបង្កើតជាផ្នែកសំខាន់នៃការប្រមូលផ្តុំឧបករណ៍បើក-បិទណាមួយ ដែលមួយៗមានតួនាទីច្បាស់លាស់ និងមិនអាចខកខានបាន។

Circuit breakers

សេចក្តីបញ្ជាក់អំពីការកាត់ផ្តាច់ដែលធ្វើឡើងដោយស្វ័យប្រវ័ត្តិ គឺជាការរកឃើញ និងកាត់ផ្តាច់ចរន្តខុសប្រក្រតី។ ពួកវាការពារឧបករណ៍នៅខាងក្រោយ និងការបង្ការមិនឱ្យបញ្ហាប៉ះពាល់ទៅលើប្រព័ន្ធទាំងមូល។ ក្នុងការអនុវត្តន៍សម្រាប់វ៉ុល្តេស៍មធ្យម (MV) សេចក្តីបញ្ជាក់ប្រភេទសុញ្ញាកាស ឬ SF6 គឺជាប្រក្រតីបំផុត។ ចំណែកឯការអនុវត្តន៍សម្រាប់វ៉ុល្តេស៍ទាប (LV) គឺប្រើប្រាស់សេចក្តីបញ្ជាក់ប្រភេទម៉ូលដ៍-កេស (molded-case) ជាប្រក្រតី។

ឧបករណ៍កាត់ផ្តាច់ និងផ្ទៃបន្ទះប្រកាស

ឧបករណ៍កាត់ផ្តាច់ផ្តល់នូវចន្លោះខ្យល់ដែលអាចមើលឃើញបាន ដើម្បីធានាសុវត្ថិភាពក្នុងការថែទាំ ហើយធានាថា បណ្តាញអគ្គិសនីត្រូវបានបិទស្រេចមុនពេលចាប់ផ្តើមធ្វើការ។ ផ្ទៃបន្ទះប្រកាសភ្ជាប់គ្រប់យ៉ាងទៅជាមួយគ្នា ដោយផ្តល់នូវចំណុចប្រកាសអគ្គិសនីរួមសម្រាប់ប្រភព និងផ្ទុកច្រើន។ ក្នុងឧបករណ៍បើកបរសម្រាប់វ៉ុល្តេស៍មធ្យម (MV switchgear) សេចក្តីបញ្ជាក់ប្រភេទខ្យល់ ឬសេចក្តីបញ្ជាក់ប្រភេទដ្រោយ-អ៊ីញ (draw-out breaker) បម្រើជាឧបករណ៍កាត់ផ្តាច់សំខាន់។ ចំណែកឯឧបករណ៍បើកបរសម្រាប់វ៉ុល្តេស៍ទាប (LV switchgear) សេចក្តីបញ្ជាក់ប្រភេទម៉ូលដ៍-កេស (molded-case breaker) ជាញឹកញាប់បំពេញតួនាទីនេះ។

ឧបករណ៍នីមួយៗមានការងារច្បាស់លាស់ ហើយគ្មានអ្វីមួយអាចរំលងបានដោយគ្មានការធ្វើឱ្យសុវត្ថិភាពសរុបនៃការដំឡើងទាំងមូលទន់ខ្សះទន់ខ្សះទេ។

៣. ការកាត់ផ្តាច់បញ្ហា និងការការពារជាដំណាក់កាល

នៅពេលដែលបញ្ហាកើតឡើង ប្រព័ន្ធការពារត្រូវតែកាត់ផ្តាច់តំបន់ដែលរងផលប៉ះពាល់តិចបំផុត ខណៈដែលរក្សាបណ្តាញអគ្គិសនីតូច (microgrid) ដែលនៅសល់ឱ្យបន្តដំណាំ។

ការសម្របសម្រួល និងការជ្រើសរើស

ស្វីតឆ្លាក់ដែលនៅជិតការបរាជ័យបំផុត គួរតែបើកជាមុនគេ។ ស្វីតឆ្លាក់បំរុងនៅពីក្រោយវា រង់ចាំបន្តិចមុននឹងបើក លុះត្រាតែស្វីតឆ្លាក់សំខាន់មិនអាចដំណើរការបាន។ គោលការណ៍នេះ ដែលគេហៅថា ការសម្របសម្រួល ឬ ការជ្រើសរើស ធានាថា ការបរាជ័យតែមួយគត់ មិនបណ្តាលឱ្យមានការរំខានទូទាំងបណ្តាញទេ។

បញ្ហាបរាជ័យពីររបៀប

នៅក្នុងម៉ាយក្រូហ្គ្រីត បញ្ហានេះកាន់តែធ្ងន់ធ្ងរ ព្រោះចរន្តបរាជ័យក្នុងរបៀបដែលបែកចេញពីបណ្តាញ (islanded mode) អាចទាបជាងច្រើនដង ប្រៀបធៀបនឹងរបៀបដែលតភ្ជាប់ជាមួយបណ្តាញ (grid-connected mode)។ ការកំណត់ស្វីតឆ្លាក់ត្រូវតែដំណើរការបានយ៉ាងអាចទុកចិត្តបាន ក្នុងរបៀបទាំងពីរ។ ស្វីតឆ្លាក់ឌីជីថលទំនើប ដែលមានការកំណត់បែបប្រែប្រួលបាន អាចផ្លាស់ប្តូររវាងគំរូការពារផ្សេងៗគ្នា ដោយផ្អែកលើរបៀបដែលប្រព័ន្ធដំណើរការ ដើម្បីធានាបាននូវការជ្រើសរើសដែលស្ថិតស្ថេរ ទោះបីជាម៉ាយក្រូហ្គ្រីតតភ្ជាប់ជាមួយបណ្តាញអគ្គិសនី ឬដំណើរការដាច់ដោយឡែកក៏ដោយ។

៤. ការផ្លាស់ប្តូររវាងរបៀបតភ្ជាប់ជាមួយបណ្តាញ និងរបៀបដែលបែកចេញពីបណ្តាញ

ចំណុចដែលម៉ាយក្រូហ្គ្រីតជួបប្រទះនឹងបណ្តាញអគ្គិសនីរបស់អ្នកផ្តល់សេវា គឺជាចំណុចសំខាន់បំផុតនៅក្នុងប្រព័ន្ធទាំងមូល។

ឧបករណ៍បើក-បិទសម្រាប់តភ្ជាប់

ឧបករណ៍បើក-បិទសម្រាប់ភ្ជាប់គ្នាស្ថិតនៅចំណុចដែលភ្ជាប់ជាមួយគ្នា។ នៅពេលដែលបណ្តាញអគ្គិសនីរបស់អ្នកផ្តល់សេវាកម្មមានបញ្ហា ឧបករណ៍បើក-បិទនេះត្រូវតែបែងចែកម៉ាយក្រូហ្គ្រីឌ៍ចេញពីបណ្តាញឱ្យបានឆាប់រហ័ស ខណៈដែលបន្តផ្តល់ថាមពលដល់ផ្ទុកក្នុងតំបន់។ ក្នុងអំឡុងពេលដែលមានការបែងចែកម៉ាយក្រូហ្គ្រីឌ៍ដោយគោលបំណង ឧបករណ៍បើក-បិទនេះបើកចំហនៅពេលវេលាដែលត្រូវបានកំណត់យ៉ាងច្បាស់ ហើយបញ្ជូនសញ្ញាទៅកាន់ការគ្រប់គ្រង DER ដើម្បីកែសម្រួលការផ្តល់ថាមពលរបស់វា។

ការបើក-បិទលឿន និងការទំនាក់ទំនង

សេះបើក-បិទដែលមានសក្តានុពលលឿន រួមជាមួយនឹងការគិតដែលផ្អែកលើការទំនាក់ទំនង ជួយកាត់បន្ថយការផ្តាច់ថាមពលដែលមិនចាំបាច់ និងការពារភាគខាងទាំងពីរនៃការផ្លាស់ប្តូរ។ នៅពេលដែលការបែងចែកម៉ាយក្រូហ្គ្រីឌ៍កើតឡើង ម៉ាស៊ីនបម្លែង DER ត្រូវតែផ្លាស់ប្តូរពីឥរិយាបថប្រភពប្រវែងប្រវែងទៅឥរិយាបថប្រភពវ៉ុលតេស្យូ ដើម្បីរក្សាប្រេកង់ និងវ៉ុលតេស្យូឱ្យស្ថិរស្ថាន។ ឧបករណ៍បើក-បិទ និងការគ្រប់គ្រងដែលទាក់ទងនឹងវាបានសម្របសម្រួលការផ្លាស់ប្តូរនេះ។

៥. ការភ្ជាប់ជាមួយម៉ាស៊ីនបម្លែង ម៉ាស៊ីនបម្លែង និងការគ្រប់គ្រង

ឧបករណ៍បើក-បិទមិនដំណើរការដាច់ដោយឡែកទេ។ វាត្រូវបានបញ្ចូលយ៉ាងជ្រៅជាមួយប្រព័ន្ធម៉ាយក្រូហ្គ្រីឌ៍ទាំងមូល។

ការភ្ជាប់ជាមួយម៉ាស៊ីនបម្លែង និងម៉ាស៊ីនបម្លែង

សេចក្តីបញ្ជាក់អំពីការភ្ជាប់គ្រឿងបរិក្ខារបើក-បិទ ទៅនឹងម៉ាស៊ីនបំលែងដែលបង្កើន ឬថយវ៉ុល្លេស (step-up and step-down transformers) ដែលតភ្ជាប់ជាមួយកម្រិតវ៉ុល្លេសមធ្យម (MV) និងវ៉ុល្លេសទាប (LV) និងទៅនឹងសៀគ្វីចេញរបស់ម៉ាស៊ីនបំលែង (inverters) ដែលបំលែងថាមពលឌីសេ (DC) ពីផ្ទៃថាមពលព្រះអាទិត្យ ឬថ្ម ទៅជាថាមពលអាល់តេណេទីវ (AC)។ ការសម្របសម្រួលដែលត្រឹមត្រូវរវាងសមត្ថភាពគ្រឿងបរិក្ខារបើក-បិទ និងសមត្ថភាពរបស់ម៉ាស៊ីនបំលែង ឬម៉ាស៊ីនបំលែង គឺចាំបាច់ណាស់សម្រាប់ប្រតិបត្តិការដែលអាចទុកចិត្តបាន។

ប្រូតូកោលទំនាក់ទំនង

ឧបករណ៍បើក-បិទទំនើប និងរេឡេបារពារ (protection relays) ផ្លាស់ប្តូរទិន្នន័យគ្នាទៅវិញទៅមកតាមរយៈប្រូតូកុលដូចជា Modbus ឬ IEC 61850 ដែលអនុញ្ញាតឱ្យកម្មវិធីគ្រប់គ្រងម៉ាយក្រូហ្គ្រីត (microgrid controller) តាមដានស្ថានភាពការបើក-បិទ និងបញ្ជាអោយប្រតិបត្តិការពីចម្ងាយ។ ប្រសិនបើគ្មានទំនាក់ទំនងទាំងនេះទេ ការបែងចែកបណ្តាញឯករាជ្យ (coordinated islanding) និងការស្តារបណ្តាញវិញបន្ទាប់ពីរលត់ស្របគ្នា (black-start restoration) នឹងមិនអាចធ្វើបានទេ។

៦. ការជ្រើសរើសដែលចាំបាច់

ការជ្រើសរើសគ្រឿងបរិក្ខារបើក-បិទដែលត្រឹមត្រូវ តម្រូវឱ្យមានការយកចិត្តទុកដាក់យ៉ាងខ្លាំងលើសមត្ថភាពបីយ៉ាងដែលសំខាន់ណាស់។

កម្លាំងប្រតិបត្តិការ

វ៉ុល្លេសដែលបានកំណត់ (rated voltage) ត្រូវតែសមស្របនឹងកម្រិតបណ្តាញ។ សម្រាប់ការប្រើប្រាស់កម្រិតវ៉ុល្លេសមធ្យម (MV) សមត្ថភាពធម្មតាគឺ ១១ kV, ២២ kV ឬ ៣៣ kV។ ចំពោះកម្រិតវ៉ុល្លេសទាប (LV) សមត្ថភាពស្តាន្ដា៎ដែលធម្មតាគឺ ៣៨០/២២០ V។ ការជ្រើសរើសថ្នាក់វ៉ុល្លេសដែលត្រឹមត្រូវ ធានាបាននូវភាពរឹងមាំនៃស្រទាប់ការពារ (insulation integrity) និងភាពអាចទុកចិត្តបានយូរអង្វែង។

ទប់ទល់នឹងការកាត់ខ្លី

សមត្ថភាពទប់ទល់នឹងការខ្សះសាច់ត្រូវតែលើសពីចរន្តគ្រោះថ្នាក់អតិបរមាដែលមាននៅចំណុចដែលដំឡើង។ ក្នុងរបៀបប្រើប្រាស់ជាមួយបណ្តាញអគ្គិសនី ការចូលរួមពីបណ្តាញអគ្គិសនីអាចបង្កឱ្យមានចរន្តគ្រោះថ្នាក់ខ្ពស់ណាស់ ហើយក្នុងរបៀបដែលប្រើឯករាជ្យ (islanded mode) ប្រភពដែលផ្អែកលើអ៊ីនវ៉ឺតទ័របង្កឱ្យមានចរន្តគ្រោះថ្នាក់តិចជាង ប៉ុន្តែនៅតែត្រូវការសមត្ថភាពទប់ទល់គ្រប់គ្រាន់។

ការពារប្រអប់

ការការពារធុងសំរាប់ឧបករណ៍អគ្គិសនីអាស្រ័យលើបរិស្ថានដែលដំឡើង។ ឧបករណ៍អគ្គិសនីសម្រាប់ប្រើក្នុងផ្ទះដែលមានភាពស្អាតជាទូទៅត្រូវការស្តង់ដារ IP30 ចំណែកឯការដំឡើងក្រៅផ្ទះ ឬក្នុងបរិស្ថានដែលមានលក្ខណៈអាក្រក់ ត្រូវការស្តង់ដារ IP54 ឬខ្ពស់ជាងនេះ។ ការវាយតម្លៃសមត្ថភាពទប់ទល់នឹងផ្ទះលើផ្ទៃខាងក្នុង និងប្រភេទអ៊ីសូឡេស្យុនក៏ត្រូវបានយកចិត្តទុកដាក់ផងដែរ ដើម្បីសុវត្ថិភាពបុគ្គល និងទំហំនៃឧបករណ៍។

ការពិចារណាបន្ថែមសម្រាប់ការអនុវត្តន៍ម៉ាយក្រូហ្គ្រីឌ៍ រួមមានសីតុណ្ហភាពបរិស្ថាន សំណើម ការប៉ះទង្វើពីសាប់អំបិល និងបន្ទាត់កាត់បន្ថយសមត្ថភាព (derating curves) ដែលត្រូវការជាក់លាក់សម្រាប់ការដំឡើងនៅកម្ពស់ខ្ពស់។ កត្តាបរិស្ថានប៉ះពាល់ដោយផ្ទាល់ទៅលើការជ្រើសរើសសម្ភារៈ និងចន្លោះពេលសម្រាប់ការថែទាំ។

៧. ស្ថានភាពការប្រើប្រាស់

៨. សំណួរដែលសួរញឹកញាប់

សំណួរទី១៖ តើសំណាងប្រព័ន្ធម៉ាយក្រូហ្គ្រីត (microgrid switchgear) គឺជាអ្វី ហើយហេតុអ្វីបានជាវាសំខាន់?

សំណាងប្រព័ន្ធម៉ាយក្រូហ្គ្រីតគឺជាឧបករណ៍ផ្តល់ថាមពល និងការការពារដែលផ្តោតសំខាន់ ដែលគ្រប់គ្រងការហូរថាមពលរវាងធនធានថាមពលដែលបានចែកចាយ ផ្ទុក និងបណ្តាញអគ្គិសនីរបស់អ្នកផ្តល់សេវា។ វាធានាបាននូវការប្រើប្រាស់ដែលមានសុវត្ថិភាពទាំងក្នុងរបៀបតភ្ជាប់ជាមួយបណ្តាញ និងក្នុងរបៀបដែលមិនតភ្ជាប់ជាមួយបណ្តាញ ផ្តល់នូវការកាត់ផ្តាច់បញ្ហាបាក់សាកល្បង និងអនុញ្ញាតឱ្យផ្លាស់ប្តូររវាងស្ថានភាពប្រើប្រាស់បានដោយរលូន។

សំណួរ ២៖ តើមានភាពខុសគ្នាអ្វីខ្លះរវាងឧបករណ៍បើក-បិទអគ្គិសនីកម្រិតមធ្យម (MV) និងឧបករណ៍បើក-បិទអគ្គិសនីកម្រិតទាប (LV) នៅក្នុងមីក្រូក្រីដ?

ឧបករណ៍បើក-បិទអគ្គិសនីកម្រិតមធ្យម (MV) ដំណាំនៅកម្រិតវ៉ុលមធ្យម (ជាទូទៅ ១១ គីឡូវ៉ុល ដល់ ៣៣ គីឡូវ៉ុល) ហើយទទួលបានថាមពលពីប្រភពថាមពលដែលបានចែករែក (DERs) និងតភ្ជាប់ទៅបណ្តាញអគ្គិសនី។ ឧបករណ៍បើក-បិទអគ្គិសនីកម្រិតទាប (LV) ដំណាំនៅកម្រិតវ៉ុលទាបជាង (៣៨០/២២០ វ៉ុល) ហើយចែកចាយថាមពលទៅកាន់ផ្ទុកចុងក្រោយ។ ស្រទាប់ទាំងពីរនេះត្រូវបានបែងចែកដោយត្រានស្យូម៉ែត ហើយការពារដាច់ដោយឡែកគ្នា។

សំណួរ ៣៖ តើការសម្របសម្រួលការការពារដំណាំយ៉ាងដូចម្តេចនៅក្នុងមីក្រូក្រីដ?

ការសម្របសម្រួលការការពារធ្វើតាមគោលការណ៍នៃការជ្រើសរើស៖ ស្វ៊ីតឆេកដែលនៅជិតកន្លែងដែលមានបញ្ហាបំផុត នឹងបើកជាមុនគេ ហើយរេឡេប៉ាក់អាស្រ័យគឺផ្តល់នូវការធានាបន្ថែម។ នៅក្នុងមីក្រូក្រីដ ការកំណត់ការការពារបែបប្រែប្រួលគឺចាំបាច់ ព្រោះចរន្តបញ្ហាមានភាពខុសគ្នាយ៉ាងច្បាស់រវាងរបៀបដែលតភ្ជាប់ទៅបណ្តាញ និងរបៀបដែលដំណាំដាច់ដោយឡែក (islanded mode)។

សំណួរ ៤៖ តើគោលការណ៍ទំនាក់ទំនងណាដែលត្រូវបានប្រើនៅក្នុងឧបករណ៍បើក-បិទអគ្គិសនីរបស់មីក្រូក្រីដសម័យទំនើប?

ប្រូតូកុលទូទៅរួមមាន Modbus RTU/TCP, IEC 61850 (GOOSE និង MMS), និង DNP3.0។ ប្រូតូកុលទាំងនេះអនុញ្ញាតឱ្យត្រួតពិនិត្យស្ថានភាពជាក់ស្តែង បញ្ជាបើក-បិទពីចម្ងាយ និងគ្រប់គ្រងការការពារដែលសមស្របរវាងឧបករណ៍បើក-បិទ និងកុងត្រេឡ័រម៉ាយក្រូហ្គ្រីត។

សំណួរ ៥៖ តើត្រូវពិចារណាអ្វីខ្លះនៅពេលជ្រើសរើសឧបករណ៍បើក-បិទសម្រាប់គម្រោងម៉ាយក្រូហ្គ្រីត?

កត្តាសំខាន់ៗរួមមាន៖ វ៉ុលដែលបានកំណត់ឱ្យសមស្របនឹងកម្រិតប្រព័ន្ធ សមត្ថភាពទប់ទល់នឹងការខូចខាតដែលលើសពីចរន្តខូចខាតដែលមាន ការវាយតម្លៃ IP សមស្របសម្រាប់បរិស្ថានដែលដំឡើង ការចាត់ថ្នាក់ធ្លាក់ផ្ទះក្នុងសម្រាប់សុវត្ថិភាព និងសមត្ថភាពទំនាក់ទំនងសម្រាប់ការបញ្ចូលជាមួយកុងត្រេឡ័រម៉ាយក្រូហ្គ្រីត។