Absztrakt
Ez a műszaki dokumentum feltárja a jelenlegi transzformátorok (CT) kritikus szerepét a fotovoltaikus (PV) rendszerekben a kimeneti teljesítmény korlátozása érdekében. Mivel a rácshoz csatlakoztatott PV-telepítések növekvő szabályozási követelményekkel szembesülnek az energiainjekció kezelésére, a CT-alapú megoldások megbízható megközelítésként jelentkeztek a valós idejű jelenlegi megfigyeléshez és az aktív energiacsökkentéshez. Ez a cikk megvizsgálja a CT -alkalmazások működési alapelveit, végrehajtási módszereit, telepítési vezetékeit és technikai előnyeit a PV energia korlátozásában.
1. Bevezetés
A rácshoz kapcsolódó fotovoltaikus rendszerek gyors növekedése új kihívásokat vezett be a rács stabilitás kezelésére. Számos közmű előírja, hogy a PV rendszerek beépítik a kimeneti teljesítmény korlátozási képességeit a túlfeszültség -körülmények elkerülése, az összekapcsolási megállapodások betartása és a kereslet -válaszprogramokban való részvétel érdekében. A jelenlegi transzformátorok alapvető elemekként szolgálnak ezekben az energiatartalékrendszerekben azáltal, hogy pontos, elkülönített áramméréseket biztosítanak a vezérlő algoritmusokhoz.
2. A CT működésének alapjai a PV rendszerekben
Az áramtranszformátorok olyan műszertranszformátorok, amelyek úgy tervezték, hogy váltakozó áramot hozzanak létre a másodlagos tekercsben, amely arányos az elsődleges vezetőjében mért árammal. PV alkalmazásokban:
Mérési alapelv: A CTS elektromágneses indukciót használ a nagy áramértékek csökkentésére szabványosított, mérhető szintekre (általában 0-5 A vagy 1-5 V kimenetek)
Elszigetelés: Galván izolációt biztosít az áramkörök és a mérési/kontroll elektronika között
Pontossági osztály: A PV alkalmazások általában 0.
Frekvenciaválasz: Az inverter kimenetében jelen lévő harmonikusok teljes spektrumának be kell felelnie
3.Power korlátozás megvalósítása a CTS használatával
3.1 rendszer -architektúra
A tipikus CT-alapú teljesítménykorlátozó rendszer a következőkből áll:
CT érzékelők: Minden inverter kimenetre vagy a közös csatolás pontján (PCC) telepítve
Jelek kondicionálása: Teher ellenállások és szűrő áramkörök
Feldolgozó egység: Mikrovezérlő vagy PLC, amely kiszámítja a valós teljesítményt
Ellenőrző interfész: Kommunikáció a PV inverterekkel az energiabefektetéshez
3.2 Kontroll stratégiák
1.Absolute teljesítménykorlátozás:
Beállítja a rögzített maximális teljesítmény küszöböt
A CT -mérések csökkentik a korlátozást, ha az energia meghaladja az előre meghatározott határértékeket
2.Dynamic Power korlátozás:
Végrehajtja a rámpamatráta -ellenőrzéseket
Reagál a hálózati frekvencia eltéréseire
Részt vesz az aktív energiacsökkentési rendszerekben
3. Természetes energiamegosztás:
Több inverter rendszerekben a CT méréseket használja a korlátozás arányos terjesztésére
(
A jelenlegi transzformátorok (CTS) megfelelő telepítése és vezetéke kritikus jelentőségű a pontos árammérés és a megbízható teljesítménykorlátozás biztosítása érdekében a fotovoltaikus (PV) rendszerekben. A helytelen telepítés mérési hibákhoz, biztonsági veszélyekhez vagy akár rendszer meghibásodásához vezethet.
Fizikai telepítés
Orientáció: Győződjön meg arról, hogy a CTS a megfelelő irányba van felszerelve (az elsődleges vezető áthalad a jelölt oldalon).
Kerülje a telítettséget: Tartsa távol a CTS -t az erős mágneses mezőktől (pl. Transzformátorok, nagy motorok) a mérési torzulás megakadályozása érdekében.
Egyetlen CT csatlakozási diagramja
Az energiahálózat L vonalát az inverter rácskapcsolójának L portjához csatlakoztatják a CT -n keresztül, az elektromos hálózat N vonalát az inverter rácscsatornájának N portjához csatlakoztatják, és a CT másodlagos oldalán lévő két kimeneti vezetés az inverter függvénytermináljához van csatlakoztatva.
Megjegyzés: Ha az LCD terhelési teljesítményének leolvasása nem helyes, kérjük, fordítsa meg a CT nyílot.
Több CT csatlakozási diagramja
Több CT csatlakozik az inverterhez, ugyanúgy, mint az egyetlen CT -t a frekvenciaváltóhoz, és az óvintézkedések megegyeznek, de több CT -t kell földelni, ha az inverterhez csatlakoztatják, és egyetlen CT földelhető vagy földelhető lehet, ha az inverterhez csatlakoztatható.
5. A CT-alapú megoldások technikai előnyei
Az alternatív teljesítménymérési megközelítésekkel összehasonlítva a CT megvalósításai:
Nagy megbízhatóság: nincs mozgó alkatrész vagy aktív alkatrész a mérési útvonalon
Széles dinamikus tartomány: pontosan képes mérni a névleges áram 1% -ról 150% -ára
Gyors válasz: tipikus válaszidő<100ms for power limitation control loops
Skálázhatóság: Könnyen hozzáadható mérési pontok a PV rendszerek bővítéséhez
Költséghatékonyság: alacsonyabb végrehajtási költségek, mint a Hall-Effect Sensors magas áramú alkalmazásokhoz
6.A végrehajtási szempontok
6.1 CT kiválasztási kritériumok
Jelenlegi besorolás: A 20-30% -kal meg kell haladnia a várható maximális áramot
Pontosság: 0 osztály. 5 Ajánlott a pontos teljesítményszabályozáshoz
Fázishiba: Kritikus a háromfázisú teljesítményszámításokhoz
Telítettségi jellemzők: Nem szabad telíteni a hibakörülményeket
6.2Integráció a vezérlőrendszerekkel
A modern megvalósítások gyakran kombinálják a CT -méréseket a következőkkel:
SCADA rendszerek a távvezérléshez
PLC-alapú vezérlő logika
Felhőalapú elemzési platformok
Intelligens inverter kommunikációs protokollok (Sunspec, Modbus stb.)
7.Kérdés
A jelenlegi transzformátorok robusztus, pontos és költséghatékony megoldást kínálnak a fotovoltaikus kimeneti teljesítmény korlátozására. Bejutó tulajdonságaik miatt ideálissá teszik őket a PV rendszer működésének igényes körülményeihez. Ahogy a hálózati integrációs követelmények szigorúbbá válnak, a CT-alapú energiavezérlő rendszerek továbbra is létfontosságú szerepet játszanak a megújuló energia előállítása és a rács stabilitása közötti egyensúly fenntartásában. A CT berendezések megfelelő kiválasztása, telepítése és karbantartása biztosítja a megbízható hosszú távú teljesítményt az energiatartalékban.
