עקרונות ופתרונות להגנה על זרימה חוזרת בממירים פוטו-וולטאיים
באופן כללי, החשמל שנוצר על ידי מערכת פוטו-וולטאית משמש בעיקר להפעלת העומס. כאשר כמות החשמל המופקת עולה על צריכת העומס, החשמל זורם בכיוון ההפוך לרשת, המכונה "זרימת כוח הפוכה". לרשת יש תקנות מחמירות לגבי הזנת חשמל פוטו-וולטאי לרשת, וזרימת חשמל הפוכה לא מורשית עלולה לגרום לקנסות. יחד עם זאת, עבור פרויקטים פוטו-וולטאיים שאינם מזינים חשמל לרשת, הגנה נגד-זרימה הפוכה היא המפתח להשגת הסתפקות עצמית- באנרגיה ירוקה.
אז מהי מניעת זרימה חוזרת? איך זה עובד ומה הפתרונות?
01. מהי מניעת זרימה חוזרת?
במערכת פוטו-וולטאית (PV), פלט הזרם הישר (DC) ממודולי ה-PV מומר לזרם חילופין (AC) על ידי המהפך לשימוש על ידי העומס. כאשר ההספק שנוצר על ידי מערכת ה-PV עולה על הספק העומס, העומס אינו יכול לצרוך את כל החשמל שנוצר על ידי מערכת ה-PV, והכוח העודף זורם בחזרה לרשת, ויוצר "זרימה חוזרת". מערכת PV המצוידת בפונקציונליות נגד-הזנה חוזרת יכולה להפחית מיד את הספק המוצא של המהפך כאשר קיבולת הייצור עולה על קיבולת העומס. זה מקטין את תפוקת ההספק הכוללת של המערכת, מבטיח שהחשמל שנוצר על ידי מערכת ה-PV משמש אך ורק את העומס ומונע זרימת כוח עודף לרשת.
02. מדוע נדרש התקן למניעת זרימה חוזרת?
באופן כללי, ישנן מספר סיבות להתקנת התקן למניעת זרימה חוזרת:
הגבלות מדיניות רשת.באזורים מסוימים, חיבור לרשת אינו מותר עקב מדיניות או מגבלות קיבולת רשת; הזנת חשמל חזרה לרשת ללא אישור עלולה לגרום לקנסות;
מגבלות הספק של חיבור רשת.הרשת מטילה מגבלות קפדניות על מתח מחובר לרשת-; אם הספק העודף מוזרם ישירות לרשת ללא שליטה, זה עלול לגרום לנחשול;
העיקרון של-יצירה עצמית לצריכה-עצמית, עם עודפי חשמל שלא מוזנים לרשת.מערכות פוטו-וולטאיות חייבות להבטיח שהחשמל המופק יקבל עדיפות לצריכה מקומית. אם עומסים מקומיים אינם יכולים לספוג את העודפים, נדרש התקן למניעת זרימה חוזרת כדי למנוע זרימת כוח עודף בחזרה לרשת.
03. כיצד פועלת מניעת זרימה חוזרת
ביישומים מעשיים, מד מניעת זרימה חוזרת ו-CT (שנאי זרם) המותקנים על הפס בכניסה לשירות משמשים למדידת ההספק בזמן אמת, גודל הזרם והכיוון של הקו. כאשר מזוהה זרם זורם לכיוון הרשת (זרם הפוך), מד מניעת זרימה חוזרת משדר את נתוני ההספק ההפוכה למהפך באמצעות תקשורת RS485. עם קבלת הפקודה, המהפך מגיב תוך שניות על ידי הפחתת הספק המוצא שלו, ומבטיח שהזרם הזורם ממערכת ה-PV לרשת נשאר קרוב לאפס. זה משיג מניעת זרימה חוזרת, מונע הזנת חשמל עודף לרשת.
04. פתרונות נגד-זרימה הפוכה
(1) יחידה-יחידה, חד-פאזית נגד-פתרון מערכת זרימה הפוכה
ציוד נדרש: מהפך PV קשור לרשת-, מד זרימה אנטי-, וכבל תקשורת בין המונה למהפך. פתרון זה מתאים רק ליישומי PV למגורים.
(2) פתרון מערכת נגד זרימה הפוכה תלת-פאזית עצמאית
לממירים המחוברים לרשת מגורים-קטנה-ניתן להשתמש ישירות במד זרימה נגד- DC. מסופי יציאת AC של המהפך מחוברים ישירות למד, והפלט מהמונה מחובר לאחר מכן לנקודת החיבור לרשת כדי למנוע זרימה הפוכה; עבור ממירים המחוברים לרשת הספק-גבוהה, יש לזהות זרם בפס המחובר לרשת- באמצעות שנאי זרם (CTs). לאחר שהזרם מופחת באופן פרופורציונלי על ידי השנאים, הוא מוזן אל מד ההזנה האנטי- כדי לאפשר מדידת זרם והספק בנקודת החיבור לרשת.
(3) פתרון מערכת נגד זרימה הפוכה-מרובה-מהפך{{2}
ממירים מרובים מחוברים בסדרה באמצעות ממשקי תקשורת ומקושרים ללוגר נתונים, מה שהופך את הפתרון הזה לאידיאלי עבור תצורות מרובי- ממירים. הוא מציע פונקציונליות משופרת וקיבולת גדולה יותר.
פתרונות נגד-זרימה הפוכה עומדים ביעילות בדרישות המדיניות של "חיבור לרשת ללא ייצוא חשמל" באזורים מסוימים. יתרה מזאת, טכנולוגיה נגד-זרימה הפוכה לא רק מבטיחה את הפעולה היציבה של רשת החשמל ומשפרת את אבטחת המערכת, אלא גם מייעלת את הביצועים הכלכליים, משפרת את יעילות האנרגיה ומתאימה את עצמה להתקדמות טכנולוגית ולשינויי מדיניות.
