Торгогу байланышкан жана токторго байланышпаган микросеткалар: негизги айырмалар жана жабдуулардын талаптары

Микросаялардын эки негизги иштөө режими бар: торгога кошулган жана торго кошулбаган. Бул эки режим башкаруу логикасында, жабдууларды тандауда жана корголуу орнотулуштарында ачык айырмаланат. Бул айырмачылыктарды түшүнүү проекттин башында жабдууларды тандау үчүн негиз болуп саналат.

1. Эки түрдөгү микросаялардын иштөө принциптери

Торгога кошулган иштөө режими боюнча микросая сырткы негизги торго жалпы байланыш чекитинен (PCC) аркылуу кошулган. Негизги тор кернеэ жана жыштыкты туруктуу кармануу үчүн жооптуу. Микросая ичиндеги таратылган генераторлор жана энергияны сактоо жабдуулары торго ылайык иштейт жана негизинен ынтымакташып, колдоп бербейт. Сырткы тор чоң кернеэ жана жыштык булагы сыяктуу иштейт жана микросаянын тербелмелерин жутат.

Оф-грид режимда PCC токтун тармагынан айрылып, микросаяка кичинекей өзүнчө электр энергиясын камсыз кылуу системасына айланат. Тышкы булакка таянып калууга болбойт. Микросаяканын ичиндеги энергия сактоо, PV, дизель генераторлору жана башка булактар өздөрүнүн кернеэси менен жыштыгын орнотушу жана өндүрүштү жүктөмгө тура турган баланста кармашы керек. Башкача айтканда, башкаруу режими торго ылайык келүүдөн активдүү колдоо кылууга өтөт, андыктан кыйынчылык көбөйөт.

Эки режим арасындагы которуу жослордуу жана жослордуу эмес болуп бөлүнөт. Жослордуу которуу үчүн даярдык убактысы бар: ички генерация жана жүктөм алгачтан түзөтүлөт, андан кийин микросеть саламаттук менен ажыратылат. Жослордуу эмес которуу көпчүлүк учурда чебердиктеги орунда туулган кырсык менен иштетилет. Аномалияны табып алгач, контроллер тез ажыратылып, энергия сактоо системасы же резервдик башкаруу булагы ишке кирет, бирок кээ бир маанилүү эмес жүктөмдөр алынып салынат, анткени майда система көбүрөөк жүктөлүп, талкаланып кетиши мүмкүн. Тармактан тышкары иштегендеги режимден тармакка кошулуу режимине которууда алгач напряжение, жыштык жана фаза синхрондашып алынат. Башка учурда токтуу түймөк түзүлгөндө импульстуу ток пайда болот жана бул түймөктүн талкаланышына алып келет.

2. Тармактан тышкары иштегендеги режимдин техникалык кыйынчылыктары

Колдонуучунун электр энергиясын токтоткондон кийин жана система тармактан тышкары иштегендеги режимге өткөндө, эң чоң өзгөрүш системанын инерциясы жоголот негизги торчо көп бурулуучу машиналардан турат, алар табигый түрдө инерцияны камсыз кылат жана жүктүн чаптап өзгөрүшүнөн пайда болгон жыштык өзгөрүштөрүн буферлай алат. Торчодон тышкары иштеген микроторчо кичине, ал эми энергия сактоочу конвертерлер сыяктуу электрондук куралдар физикалык инерцияны камсыз кыла албайт. Жыштык жана кернеэ токтогондой тез жана чоң амплитудада тоскоолдуктарга жооп берет.

Бул үч конкреттүү маселени туудурат. Биринчи, жыштык жана кернеэни тез регуляциялоо . Торчодон тышкары иштеген режимде энергия сактоочу конвертер торчо-такырлай турган режимден торчо-түзүүчү режимге өтүшүп, активдүү түрдө кернеэ жана жыштыктын эталонун орнотушу керек. Бул торчого кошулуу режиминде башкарууга караганда көпкө чейин кыйын. Экинчи, жоспарланбаган өтүштүн жумшактыгы . Өтүштүн убактысында кернеэ же жыштык тым чоң төмөндөсө, сезгич жүктөр иштебей калат же зыян көрөт. Ошондуктан өтүштүн башкаруусу миллисекунддар ичинде абалды аныкташы жана стратегияны өзгөртүшү керек. Үчүнчү, жерге кошулуу системасындагы өзгөрүштөр торго бириккенде, жерлөштүрүү негизги тор тарабынан ишке ашырылат. Тордон чыккандан кийин жерлөштүрүү ыкмасы өзгөрүшү мүмкүн, бул туурасында токтун жолуна жана коргоо иштешинин туура иштешине туурасында таасир этет.

трансформаторлорго, коммутациялык жабдууларга жана коргоо системаларына ар кандай талаптар

Трансформаторлор

Торго бириктирилген архитектурада трансформатордун кубаты негизинен микросеть менен торго ортосундагы алмашуу кубатына жана торго ылайык келген кернеэни тандоого негизделет. Торго бирикпеген архитектурада трансформатор төмөн жүктөмдө жана чапталган жүктөмдө кернеэни туруктуу сактоого тийиш, ошондуктан кернеэни реттөө мүмкүнчүлүгүнө жана импеданстын дизайнга кошумча талаптар коюлат. Кыска токтун кубаты чектелген учурда трансформатордун импедансы ошондой эле авариялык токту чектөөгө жардам берет. Zhongmengдин таратуу трансформаторлору жана кургак трансформаторлору микросеттин кубатына жана жүктөмдүн өзгөчөлүктөрүнө ылайык вектордук топторду жана кернеэни реттөө конфигурацияларын өзгөртө алышат, бул эки архитектуранын ар кандай приоритеттерине ылайык келет.

Switchgear

Торгогу туташтыруу жана токторго туташпаган иштетүү ортосундагы чек ара адатта PCC нин жанында орнотулган. Бул жердеги ток кескичи эки йөндүү үзүлүшкө ээ болушу керек: токторго туташпаган иштетүүдө токторго туташпаган микросетьдин токторго туташпаган токторго кайра ток бербөөсү үчүн токторго туташпаган токторго туташпаган токторго тез үзүлүш кылуу керек, ошондой эле токторго туташпаган иштетүүгө муктаж болгондо да надеждуу түрдө ачылуу керек. Zhongmengдин жогорку жана төмөнкү кернеэли ток кескичтери жана алдын-ала даярдалган кабиналык жабдуулары заводдо алдын-ала жыйналган жана сыноо өткөрүлгөн. Объектте бардыгын ток линияларын гана туташтыруу керек, бул тез ишке киргизилүүгө муктаж микросеть долбоорлоруна ыңгайлуу.

Коргоо системалары

Бул эки архитектура ортосундагы эң чоң айырмалык аймагы. Торго кошулган иштөөдө кыйынчылыктуу ток негизинен башка тортон түзүлөт, жана кыска токтун деңгээли салыштырмалуу жогорку. Тордон тышкары иштөөгө өткөндө, кыска ток микросетьдин ичиндеги таратылган булактарынан гана түзүлөт жана торго кошулган мааниден бардык жолу аз болушу мүмкүн. Эгерде коргоо орнотулуштары торго кошулган шарттар үчүн тургузулган болсо, реле кыйынчылыктуу жагдайларды тордон тышкары режимде таба албай, иштебей калышы мүмкүн. Ошондуктан коргоо системасы эки режимде да өзгөрүүгө ыңгайлануучу кабилетке ээ болушу керек, же по крайней мере режим өзгөргөндө коргоо орнотулуштарынын топторун алмаштырууга мүмкүнчүлүк берүү керек. Тордун интерфейси дагы торт жагында жана микросеть жагында кыйынчылыктуу жагдайларды камтыш үчүн эки багыттуу коргоону талап кылат. Zhongmengдин коргоо жана башкаруу куралдары комплекттүү түрдө коммутациялык жабдуулар менен трансформаторлорго интеграцияланып, ар түрлүү таркатуучулардан келген жабдуулардын ортосундагы координация кыйынчылыктарын азайтат.

4. Офф-грид системалардагы кернеэ, жыштык жана жүктөм өзгөрүштөрүнүн маселелери

Офф-грид режимде кернеэ жана жыштык негизги электр тармагы тарабынан колдомо берилбейт. Алар энергия сактоочу преобразоватторор же дизель генераторлор сымал негизги башкаруу булактары тарабынан чыныгы убакытта реттелет. Адатта иштөөнүн максаты — жыштыкты 50 Гц жанында, кернеэ айырымдыгын жүктөмдөр үчүн кабыл алынган диапазондо сактоо. Бирок чындыкта PV чыгышындагы өзгөрүштөр жана чоң жүктөмдөрдүн ишке кирүүсү жана токтотулушу экилиги туудурат.

Жүктөмдүн өзгөрүшү — бул оф-грид системанын түз эле сыноосу. Салыштырмалуу ири мотор ишке киргенде, системанын кернеши дароо төмөндөй алат. Күн нурунун чачырангандыктан ФВ чыгышы тез төмөндөгөндө, жыштык көтөрүлөт. Оф-грид башкаруу ушундай үзбөс тоскоолдуктардын шартында туруктуу болушу керек. Айрыкча, аккумулятордун энергиялык сактагычы тез гана заряддалып жана разряддалып, тербелүүлөрдү жоготуп, керегинде башка башкаргычтардын алдын ала белгиленген ордуна ыңгайлуу тартиптээ токтотуу керек. Стандарттарда оф-гридден торго өтүүнүн убактысы 10 мс төмөндө болушу талап кылынат, бирок бул контроллерлердин жана коммутациялык аппараттардын реакциясынын ылдамдыгына өтө жогорку талаптар коёт.

5. Проекттин башында тастыктоого кереги бар электр параметрлери

Башында параметрлери канчалык ачык болсо, ошончолук жабдууларды тандау жана коргоо орнотулуштарында кайра иштөө аз болот. Төмөндөгү параметрлер биринчи болуп тастыкталышы керек:

Кыска токтун чеги. Кыска токтун максималдуу жана минималдуу чоңдугу торчога кошулган жана торчодон башкара турган шарттар үчүн айрым-айрым алынат. Торчога кошулган режимде алар торчо жана таратылган булактар тарабынан бирге камсыз кылынат. Торчодон башкара турган режимде алардын бардыгы таратылган булактар тарабынан гана камсыз кылынат. Бул эки чоңдук бир нече эсе айырмаланышы мүмкүн. Бул — чөйрөлүк токтун чыгышын тандоо жана коргоо параметрлерин орнотуу үчүн туурасынан негиз.

Жерге туташтыруу ыкмасы. Торчо жагындагы жана микроторчо жагындагы жерге туташтыруу ыкмалары үйлэштирилүүгө тиешелүү. Нейтралдын жерге туташтыруу ыкмасы бир фазалуу жерге туташуу тогунун чоңдугун жана жолун аныктайт, ошондой эле трансформатордун вектордук тобун тандоого таасир этет. Торчодон башкара турган иштөөдөн кийин жерге туташтыруу шарттары өзгөрүшү мүмкүн, ошондуктан переключение алдында жана кийинки жерге туташтыруу жайгашуусу долбоорлоо этапында аныкталышы керек.

Трансформатордун параметрлери. Буларга номинал сыйымдуулугу, кернеэнин катышы, вектордук топтом, импеданстагы кернеэ, кернеэни реттөө ыкмасы кирет. Сыйымдуулук микросеть менен сырткы тармак ортосундагы максималдуу үзгүлтүсүз алмашуу күчүнө ылайык тандалат, ошондой эле автономдуу режимде чоң жүктөмдүн ишке кирүүсүнүн мүмкүндүгү да текшерилет.

Гармоникалык сапат. Инверторлордун жана сызыктык эмес жүктөмдүн гармоникалык спектри, тартиби жана мазмуны алдын ала белгилүү болушу керек. Гармоникалар электр энергиясынын сапатын төмөндөт жана трансформатордун кошумча ысып кетүүсүнө же конденсатордун резонансына да алып келет. Тандоо учурунда туура келген гармоникаларга чыдамдуулук же аларды жоготуу чаралары такталышы керек.

Жолугуучу жыштык жана кернеэ диапазондору. Тармакка кошулуу жана автономдуу режимдердеги иштөө чеги, ошондой эле переключение учурундагы жолугуучу өтүштүк айырымдары аныкталышы керек. Бул көрсөткүчтөр түрмөнүн башкаруу стратегиясын жана коргоо орнотмолорун туурасынан аныктайт.

Жүктөмдүн классификациясы жана максималдуу чоң жүктөм. Офф-грид системанын капаситети чектелген. Маанилүү жана маанилүү эмес жүктөмдөрдү айырмалоо керек, ошондой эле эң чоң бир мотордун ишке киргизүү ыкмасы жана ишке киргизүү тогу тастыкталышы керек. Бул энергия сактоочу конвертердин ташуу кабилетин жана офф-грид жүктөмдү таштоо стратегиясынын чегин аныктайт.

Чжунмэн продукттарынын интеграциялык чокулары: Жогорудагы параметрлерди акыркысында белгилүү жабдууларга ишке ашыруу керек. Тармак трансформаторлору кернеэни өзгөртүү жана импедансты ыңгайлаштыруу үчүн кызмат кылат. Кичи ток ачкычтары ПЧК-ны ачуу/жабуу жана ток тармагын коргоо үчүн кызмат кылат. Өзгөртүлгөн электр таратуу жабдуулары трансформаторлорду, кичи ток ачкычтарды, коргоо жана башкаруу, мониторингди алдын ала даярдалган кабиналарга же жерге орнотулган трансформатордук подстанцияларга бириктирип, сайтта жыйнап турганда координация катааларын азайтат. Эгерде кыска токтун чоңдугу, жерге туташтыруу ыкмасы, гармоникалар жана жүктөмдүн саптары долбоордун башында тастыкталса, стандарттуу продукттарга пассивдүү компромисстери жасабай, туруктуу иштөө шарттарына ылайык толук жабдууларды өзгөртүлгөн түрдө даярдай аласыз.

6. Колдонуу сценарийлери

7. Жыш берилген суроолор

Суроо: Торго тутумуна кошулган жана торго тутумуна кошулбаган микросеттердин негизги айырмасы эмнеде?

Жообу: Негизги айырма башкаруу логикасында. Торго тутумуна кошулган режимде сырткы негизги торго тутуму кернеэ жана жыштык референсисин берет, ал эми микросеть торго тутумуна уялжат. Торго тутумуна кошулбаган режимде микросеть өзүнүн кернеэси жана жыштыгын ичиндеги энергия сактоочу жабдуулар жана генераторлор аркылуу түзүшү керек, бул башкарууну көпкө татаал кылат.

Суроо: Эки архитектура ортосундагы коргоо системасы неге арткалаш?

А: Кыска токтун деңгээли күчтүүлүк менен айырмаланат. Торго кошулган режимде негизги тор жогорку авариялык токту камсыз кылат. Торго кошулбаган режимде авариялык токту гана таратуучу булагындар гана камсыз кылат, ал торго кошулган мааниден башкача айтып келгенде, анын бөлүгү гана болушу мүмкүн. Торго кошулган шарттар үчүн иштелип чыккан коргоо орнотулуштары торго кошулбаган режимде аварияларды аныктоого жетишсиз болушу мүмкүн, ошондуктан адаптивдүү коргоо же орнотулуштардын алмашуу топтору талап кылынат.

С: Торго кошулбаган режимден торго кошулган режимге өтүш үчүн кандай убакыт талап кылынат?

А: Салондун стандарттары торго кошулбаган режимден торго кошулган режимге өтүш убакыты 10 мс төмөн болбошу керек деп талап кылат. Бул контроллерлердин жана коммутациялык аппараттардын реакциясынын ылдамдыгына өтө жогорку талаптар коёт жана кайра кошулганда кернеэ, жыштык жана фазанын так синхронизациясын талап кылат.

С: Микросетьте трансформаторлордун ролу кандай?

A: Трансформаторлор микросеть менен сырткы ток тармагы ортосундагы кернеу өзгөртүү жана импеданстарды ылайыкташтыруу үчүн колдонулат. Офф-грид режиминде алар төмөн жүктөм жана чапталган жүктөм шарттарында кернеуну туруктуу сактоого да тийиш. Трансформатордун импедансы кыска токтун чектелген капаситети шартында авариялык токту чектөөгө да жардам берет.

С: Микросеть долбоорунун башында кайсы электр параметрлери тастыкталышы керек?

A: Негизги параметрлерге эки режим үчүн кыска токтун деңгээли, жерге туташтыруу ыкмасы, трансформатордун параметрлери (мощность, коэффициент, вектордук топ, импеданс), гармоникалык өзгөчөлүктөр, жол берилген жыштык жана кернеу диапазондору жана максималдуу чапталган жүктөм менен жүктөмдүн классификациясы кирет. Бул параметрлерди башында тастыктоо жабдууларды тандоо жана коргоо орнотмолорун орнотуу боюнча иштерди кайра иштөөгө алып келбейт.