Прикључене на мрежу и ван мреже: кључне разлике и захтеви за опрему

Микро-мрежи имају два основна режима рада: повезани са мрежом и ван мреже. Оне се јасно разликују по логици управљања, избору опреме и подешавању заштите. Разумевање ових разлика је основа за избор опреме у раној фази пројекта.

1. у вези са Како функционишу две врсте микроредова

У операцији повезаној са мрежом, микромережа је повезана са спољном главном мрежом кроз тачку заједничког спајања (ПЦЦ). Главна мрежа је одговорна за одржавање стабилног напона и фреквенције. Дистрибуирани генератори и складиштење енергије унутар микромреже следе мрежу и углавном сарађују, а не подржавају. Истрана мрежа делује као веома велики извор напона и извор фреквенције, и апсорбује флуктуације микромере.

У операцији ван мреже, ПЦЦ се искључује, а микромрежа постаје мали независан енергетски систем. Нема спољних извора на које се може ослањати. Струјења за складиштење енергије, фотоелектрични, дизел генератори и други извори унутар микромрежа морају сами да успоставе напон и фреквенцију и да стално балансирају производњу и оптерећење. Режим управљања се мења од праћења мреже на активно подржавање, а тешкоћа се значајно повећава.

Прелазак између два режима је подељен на планирано прелажење и непланирано прелажење. Планирано пребацивање има време припреме: прво се може прилагодити унутрашња генерација и оптерећење, а затим се микромрежа може лако искључити. Непланирано прелажење често је изазвано грешком мреже. Након што детектује абнормалност, контролер мора брзо да се одвоји и дозволи да се заузме извор за складиштење енергије или резервни извор, док се одбацују нека некритичка оптерећења како би се спречио преоптерећење и колапс малог система. Када се прелази из оф-грида у мрежно повезан, снага, фреквенција и синхронизација фазе морају прво бити завршене. У супротном, током ће се појавити у тренутку затварања и може оштетити опрему.

2. Уколико је потребно. Технички изазови операције ван мреже током прекида струје

Након што се струја не поправи и систем пређе на рад ван мреже, највећа промена је да инерција система нестаје - Да ли је то истина? Главна мрежа има многе ротирајуће машине, које природно обезбеђују инерцију и могу да буферишу промене фреквенције узроковане изненадним променама оптерећења. Микро-мрежа изван мреже је мала, а енергетски електронски уређаји као што су конвертори за складиштење енергије не могу обезбедити исту физичку инерцију. Фреквенција и напон реагују брже и са већом амплитудом на поремећаје.

То доводи до три специфична проблема. Прво, брза регулација фреквенције и напона - Да ли је то истина? У режиму ван мреже, конвертор за складиштење енергије мора да пређе са следећег мреже на формирање мреже и активно успостави референтни напон и фреквенцију. Ово је много теже контролисати него у режиму повезаног са мрежом. Друго, непланирано прелажење - Да ли је то истина? Ако се током преласка напон или фреквенција превише смање, осетљиви оптерећења могу се спорити или оштетити. Стога, контролу преласка треба да идентификује стање и промени стратегију у року од милисекунде. Треће, промене у систему заземљавања - Да ли је то истина? Када је повезан са мрежом, заземљавање је уређено од главне мреже. Након одласка из мреже, метод заземљавања може се променити, што директно утиче на пут струје од грешке и исправност рада заштите.

3. Уколико је потребно. Различити захтеви за трансформаторе, прекидаче и заштитне системе

Трансформатори

У архитектури повезаној са мрежом, капацитет трансформатора углавном је одређен разменом снагом између микромережа и мреже, а група вектора и однос су одабрани како би одговарали напону мреже. У архитектури ван мреже, трансформатор мора такође одржавати напон стабилан под малим оптерећењем и ударом, тако да се постављају додатни захтеви за способност регулисања напона и дизајн импеданце. Када је капацитет кратког кола ограничен, импеданца трансформатора такође помаже у ограничавању струје повреди. Раздајни трансформатори и трансформатори сувог типа Цхонгменга могу прилагодити групе вектора и конфигурације за регулисање напона у складу са капацитетом микромере и карактеристикама оптерећења, прилагођавајући се различитим приоритетима две архитектуре.

Превратни уређаји

Граница између операције повезане са мрежом и операције ван мреже обично се поставља на ПЦЦ-у. Превлак у овој тачки треба да има способност двосмерног прекида: мора се брзо прекинути када мрежа не успе да спречи микромрежу да се врати у грешну мрежу, а такође мора се поуздано отварати када је потребна операција ван мреже. Зонгменгова високо- и нисконапонска превртна опрема и префабрикована опрема кабине су претходно монтирана и тестирана у фабрици. На локацији, само линије треба да се повежу, што је погодно за пројекте микромере које захтевају брзо распоређивање.

Заштитни системи

Ово је подручје са највећом разликом између две архитектуре. У операцији повезаној са мрежом, струја од грешке углавном се снабдева главном мрежом, а ниво струје кратког прекида је релативно висок. После преласка на рад ван мреже, струја кратке верифе се испоручује само од дистрибуираних извора унутар микромреже и може бити само део вредности повезане са мрежом. Ако су подешавања заштите и даље постављена за услове повезане са мрежом, реле може да не открије грешке у режиму ван мреже и не може да ради. Због тога систем за заштиту мора имати способност адаптације у оба режима или барем моћи да мења групе подешавања за заштиту када се режим мења. Интерфејс мреже такође треба бидирекционалну заштиту да би се покрили грешке и на страни мреже и на страни микромере. Заштитни и контролни уређаји Цхонгменга могу се интегрисати са прекидачима и трансформаторима у комплетан пакет, смањујући ризике координације између опреме различитих добављача.

4. Уколико је потребно. Проблеми са варијацијама напона, фреквенције и оптерећења у системима ван мреже

У режиму ван мреже, напон и фреквенција више нису подржани од стране главне мреже. Они се регулишу у реалном времену од стране главних извора управљања, као што су конвертори за складиштење енергије или дизел генератори. Обични оперативни циљ је да се фреквенција држи близу 50 Хц и одступање напона у опсегу прихватљивом за оптерећења. Међутим, у стварном раду, промене у фотоелектричкој снази и покретање и заустављање великих оптерећења изазивају поремећаје.

Варијација оптерећења је најдиректнији тест за систем ван мреже. Када се релативно велики мотор покреће, он може одмах смањити напон система. Када се фотоелектричка снага изненада смањи због облачности, фреквенција може порасти. Контрола ван мреже мора остати стабилна под таквим континуираним поремећајима. Истовремено, складиштење енергије у батерији мора брзо пунити и испустити снагу како би се ублажили флуктуације, а када је потребно, избацити нека некритичка оптерећења по приоритету. Стандарди већ захтевају да време преласка из мреже на мреже не прелази 10 мс, али то поставља веома високе захтеве конзистенције брзине одговора контролера и прелазнице.

5. Појам Електрични параметри које треба потврдити у раној фази пројекта

Што су јаснији параметри у раној фази, то ће бити мање прерада у избору опреме и подешавању заштите. Прво треба потврдити следеће параметре:

Ниво струје у кратком прекиду. Максимална и минимална струја за кратко затварање морају се добити одвојено за услове повезане са мрежом и услове ван мреже. У режиму који је повезан са мрежом, они се обезбеђују од стране мреже и дистрибуираних извора заједно. У режиму ван мреже, они се пружају само од дистрибуираних извора. Ова два могу се разликовати неколико пута. Ово је директна основа за избор капацитета за прекид прекидача и постављање вредности заштите.

Метода заземљавања. Методе заземљавања на страни мреже и на страни микромере треба да буду координиране. Метода неутралног заземљавања одређује величину и пут једнофазне струје заземљавања и такође утиче на избор групе вектора трансформатора. После рада ван мреже, услови за заземљавање се могу променити, тако да се распоред заземљавања пре и после преласка треба дефинисати у фази пројектовања.

Параметри трансформатора. Ово укључује номиналну капацитета, однос напона, векторе групе, импедансно напон, и начин регулисања напона. Капацитет се може изабрати у складу са максималном континуираном разменом снаге између микромере и спољне мреже, а такође треба проверити могућност покретања удара у режиму ван мреже.

Хармоничне карактеристике. Хармонички спектар, редослед и садржај инвертора и нелинеарних оптерећења треба унапред знати. Хармонике утичу на квалитет енергије и могу изазвати додатно грејање трансформатора и резонанцу кондензатора. Уколико је потребно, уколико је потребно, за да се може користити укупни систем за контролу.

Дозвољени опсегови фреквенције и напона. Треба дефинисати границе рада у стању прикљученом на мрежу и у стању ван мреже, као и дозвољене прелазне одступања током преласка. Ови индикатори директно одређују стратегију управљања конвертором и подешавања заштите.

Класификација оптерећења и максимално оптерећење ударом. Систем који није на мрежи има ограничен капацитет. Потребно је разликовати критична и некритичка оптерећења, а треба потврдити методу покретања и покретачку струју највећег појединачног мотора. Ово одређује потребну способност преоптерећења конвертора за складиштење енергије и праг стратегије одбацивања оптерећења ван мреже.

Точки интеграције производа Цхонгменг: Горњи параметри на крају морају бити имплементирани у специфичну опрему. Дистрибуциони трансформатори се баве конверзијом напона и импедансном усавршавањем. Превратни уређај управља отварањем/затварањем ПЦЦ и заштитом кола. У прилагођену опрему за дистрибуцију енергије интегрисани су трансформатори, прекидачи, заштита и контрола и мониторинг у префабриковане кабине или подстанције са падом, што смањује грешке координације током монтаже на месту. Ако се у раној фази пројекта потврде струја кратког кола, метода заземљавања, хармонике и карактеристике оптерећења, комплетна опрема може бити прилагођена стварним условима рада уместо пасивног компромиса на стандардним производима.

6. Уколико је потребно. Сценарија примене

7. Често постављана питања

П: Која је главна разлика између микромерећа повезаних са мрежом и микромерећа изван мреже?

О: Главна разлика лежи у логици контроле. У режиму повезаног са мрежом, спољна главна мрежа пружа референтну напон и фреквенцију, а микромрежа следи мрежу. У режиму ван мреже, микромрежа мора да успостави свој напон и фреквенцију кроз унутрашње складиштење енергије и генераторе, што значи контролу значајно сложенију.

П: Зашто се систем заштите разликује између две архитектуре?

О: Ниво струје у кратком кругу се драматично разликује. У режиму повезаног са мрежом, главна мрежа снабдева високу струју грешака. У режиму ван мреже, само дистрибуирани извори снабдевају струјом од грешке, која може бити само део вредности повезане са мреже. Уређивања заштите дизајнирана за услове повезане са мрежом могу да не открију грешке у режиму ван мреже, тако да су потребне адаптивне заштите или групи подешавања које се могу пребацити.

П: Колико је времена преласка потребно када се прелази са оф-грида на мрежно повезан?

О: Индустријски стандарди захтевају да време преласка из мреже у мрежу не буде више од 10 мисисека. Ово поставља веома високе захтеве за брзину одговора контролера и прекидача и захтева прецизну синхронизацију напона, фреквенције и фазе пре повратке.

П: Коју улогу играју трансформатори у микромрежи?

О: Трансформатори се баве конверзијом напона и импедансном усаглашавањем између микромере и спољне мреже. У режиму ван мреже, они морају такође одржавати стабилност напона у условима ниског оптерећења и ударног оптерећења. Импеданца трансформатора може додатно помоћи у ограничавању струје повреде када је капацитет кратког кола ограничен.

П: Које електричне параметре треба потврдити у раној фази пројекта микромере?

О: Кључни параметри укључују: нивое струје кратког прекида за оба режима, методу заземљавања, параметре трансформатора (компацитет, однос, векторску групу, импеданцу), хармоничке карактеристике, дозвољене опсеге фреквенције и напона и класификацију оптере Потврђивање ових рано смањује прераду у избору опреме и подешавању заштите.