Falownik off-grid z zerowym eksportem: Jak działa kontrola energii oparta na CT

Systemy energii słonecznej mogą łączyć wytwarzanie fotowoltaicznych, magazynowanie energii w bateriach, energię z sieci oraz generatory zapasowe. W tych zastosowaniach inwerter Off Grid może również wymagać zapobiegania napływowi nadwyżki energii do publicznej sieci. Ta metoda działania jest powszechnie znana jako zero eksportu, zero feed-in lub ograniczenia eksportu.

Z perspektywy produkcji SANDISOLAR, efektywna eksploatacja zero-eksportowa zależy od dokładnego pomiaru prądu, responsywnej kontroli mocy oraz prawidłowego uruchomienia systemu. The SANDISOLAR SD-4872WP-USłączy monitoring CT, podwójne wejścia MPPT, wyjście 120/240V w trybie podzielonym, zarządzanie baterią oraz wsparcie generatorów w jednej platformie sterowania energią.

Czym jest zero eksportu?

Zerowe limity eksportowe odwracają przepływ energii w punkcie przyłączenia zakładów komunalnych. Nieruchomość może pozostać podłączona do sieci, jednak inwerter Off Grid kontroluje system tak, aby energia słoneczna była wykorzystywana na miejscu lub magazynowana.

Jeśli produkcja fotowoltaiczna (PV) przewyższy zapotrzebowanie, system może:

• Zasilanie lokalnych obciążeń: Energia słoneczna może być wykorzystywana do zasilania urządzeń takich jak urządzenia AGD, oświetlenie, sprzęt biurowy, pompy oraz obciążenia obwodowe aktywne.

• Ładuj baterię: Nadwyżka energii może być wykorzystana do ładowania baterii, jeśli pozwala na to pojemność ładowania i magazynowania baterii.

• Ograniczenie konwersji PV: Falownik zmniejsza moc, gdy obciążenie jest niskie, a bateria pełni napięcie.

• Utrzymanie ograniczonego importu z sieci: Niewielki import z sieci może być użyty do zrównoważenia niezamierzonego eksportu energii podczas tymczasowej zmiany obciążenia.

Limity eksportowe i wymagania dotyczące połączeń sieciowych zależą od jurysdykcji. Ważne jest, aby zweryfikować ustawienia systemu zgodnie z wymaganiami lokalnej dostawy użyteczności publicznej.

Jak działa kontrola energii oparta na CT

Transformator sterujący (CT) jest instalowany wokół przewodu w punkcie połączenia z siecią. Mierzy on wielkość prądu i kierunek, nie musi przenosić prądu głównego obciążenia, aby sterować obwodem.

Stopień sterowania	System Action	Cel
Pomiar	CT wykrywa import lub potencjalny eksport z siatki	Identyfikuje kierunek przepływu mocy
Obliczenia	Sterownik ocenia obciążenia, dane z baterii i prądu zmiennego	Określa, jakie wyjście jest wymagane
Korekta	Inwerter Off-Grid zwiększa, utrzymuje lub zmniejsza moc	Zapobiega odwrotnemu przepływowi mocy
Weryfikacja	Tomografia komputerowa wykrywa nowszy, zaktualizowany stan	Zapewnia ciągłą korektę adaptacyjną

Jest to sterowanie zamkniętą pętlą. Sterowanie inwerterem Off-Grid zmienia swoją moc w zależności od stanu obciążeń, w szczególności od stanu urządzeń elektrycznych, silników i urządzeń HVAC.

Lokalizacja tomografii, polaryzacja i przydział fazy są ważne. Odwrócony CT lub punkt instalacyjny, który nie mierzy całego obciążenia terenu, może powodować nieprawidłowe reakcje sterowania.

SANDISOLAR SD-4872WP-US – przegląd techniczny

SD-4872WP-US to hybrydowy falownik Off Grid o mocy 7,2 kW, opracowany dla amerykańskich systemów energii dwufazowej.

Parametr	Specyfikacja
Moc wyjściowa znamionowa	7,200W
Szczytowa pojemność wychodowa	10 800VA
Wyjście AC	Faza rozdzielona 120/240VVac
Pojemność wejściowa PV	4,500W 4,500W
Kanały MPPT	Dwa kanały, do 16A każdy
Zasięg pracy PV	90–485VDC
Maksymalne napięcie otwartego obwodu PV	500VDC
Napięcie akumulatora	nominalnie 51,2V; 40–58,6VDC
Maksymalny prąd ładowania	150A
Typowy czas transferu	10 ms
Możliwości równoległe	Do sześciu jednostek

Falownik może pracować z magazynowaniem energii lub bez niego, choć każda konfiguracja inaczej zarządza nadmiarem energii słonecznej.

Zero eksportu z magazynowaniem bateryjnym

Bateria stanowi kolejne źródło nadmiaru energii fotowoltaicznej, zanim konieczne stanie się ograniczenie energii słonecznej.

• Nadmiar absorpcji: Nadmiar energii fotowoltaicznej może ładować baterię w ramach skonfigurowanych limitów napięcia i prądu.

• Przesunięcie energii: Energia elektryczna zmagazynowana może pomóc sprostać zapotrzebowaniu podczas wieczornych obciążeń lub w okresach, gdy produkcja energii słonecznej jest mniejsza.

• Wsparcie zapasowe: Zgodnie z projektem systemu mogą istnieć obwody, które nadal działają podczas zakłóceń w sieci.

• Wygładzanie obciążenia: Drobne, tymczasowe nierównowagi między podażą a popytem na energię można zarządzać poprzez wdrożenie kontrolowanych cykli ładowania i rozładowywania systemu.

SD-4872WP-US obsługuje nominalny system baterii 51,2V oraz prąd ładowania do 150A. Rzeczywiste ustawienia ładowania powinny odpowiadać systemowi zarządzania baterią, pojemności baterii, rozmiarowi kabla i warunkom instalacji.

Zero eksportu bez baterii

Bez pamięci magazynowej, inwerter Off-Grid bardziej polega na dopasowywaniu obciążenia w czasie rzeczywistym.

• Bezpośrednie wykorzystanie energii słonecznej: Energia fotowoltaiczna zapewnia aktywne obciążenia w ciągu dnia.

• Szybkie redukcje obciążenia: Inwertery muszą zmniejszyć wydajność przy gwałtownym spadku obciążenia na terenie obiektu.

• Zasilanie sieci: Usługa rozwiązuje lukę, gdy podaż fotowoltaiki jest poniżej popytu.

• Utrata elastyczności: Niewykorzystana energia fotowoltaiczna nie może zostać zarezerwowana na przyszłe zapotrzebowanie.

W niektórych projektach samowystarczalnych można działać bez baterii. Jednak należy przeanalizować dzienne zapotrzebowanie na obciążenie oraz jego wzór.

Jak Dual MPPT wspiera zarządzanie energią

Podwójna kontrola MPPT i tomografii komputerowej mają różne, ale uzupełniające się funkcje.

MPPT reguluje punkt pracy dla każdej matrycy PV. Sterowanie CT określa ilość wyjścia inwertera, jaką obciążenie na miejscu może wykorzystać, jednocześnie utrzymując wyjście inwertera blisko pożądanego limitu eksportowego.

Dual MPPT może akceptować różne orientacje matryc PV oraz różne warunki pracy. Jednak w granicach każdej struny napięcie, prąd i napięcie w obwodzie otwartym nie powinny przekraczać 500VDC.

Rozważania dotyczące projektowania obciążenia z rozdzieloną fazą

SD-4872WP-US zapewnia wyjście liniowe do neutralnego 120V oraz 240V linia-linia.

Projektanci powinni rozważyć następujące kwestie:

• Bilans zapotrzebowania fazowego: Obciążenia 120V powinny być rozsądnie rozdzielone między L1 a L2.

• Zapotrzebowanie na rozruch: Obciążenie takie jak silniki, pompy i inne elementy HVAC może mieć duże zapotrzebowanie podczas uruchamiania obciążenia.

• Obciążenia chronione: Obwody zapasowe powinny pozostawać w granicach ciągłych i szczytowych parametrów wyjściowych.

• Pojemność silnika: Deklarowana pojemność systemu powinna być oceniona dla metody rozruchu i obciążenia.

Działanie generator-hybrydowa

SD-4872WP-US może przyjmować dane wejściowe generatora podczas długotrwałych przerw w dostawie lub okresów niskiego nasłonecznienia.

• Rozmiarowanie generatora: Dostępna moc powinna pokryć podłączone obciążenia oraz zamierzone zapotrzebowanie na ładowanie baterii.

• Kontrola ładowania: Niskie ustawienie odcięcia ładowania może przeciążyć mały generator.

• Stabilność wejścia: Napięcie i częstotliwość generatora muszą mieścić się w dopuszczalnym zakresie falownika.

• Zapobieganie odwrotnej mocy: Ustawienia sterowania powinny zapobiegać przekazywaniu energii z falownika do generatora.

Logika uruchamiania i wyłączania generatora może być również koordynowana za pomocą sterowania suchym kontaktem, jeśli jest to wspierane przez zewnętrzny sterownik generatora.

Monitorowanie i uruchomienie

SD-4872WP-US obsługuje sterowanie ekranem dotykowym, CAN, RS485, USB, Wi-Fi, zdalną diagnostykę oraz aktualizacje OTA. Funkcje te pomagają użytkownikom przeglądać przepływ energii, status ładowania, tryb pracy oraz rejestry awarii.

Instalatorzy muszą zapoznać się z następującymi kwestiami przed przeprowadzeniem operacji.

• Instalacja CT: Potwierdzaj prawidłowe ustawienie i polaryzację CT, przypisanie fazy CT oraz okablowanie komunikacji CT.

• Reakcja eksportowa: Ocena zachowania odpowiedzi eksportowej dla warunków niskiego i wysokiego obciążenia, różnych warunków stanu naładowania akumulatora oraz zmian obciążenia zachodzących w krótkim czasie.

• Ochrona elektryczna: Sprawdź, czy wszystkie przewody, wszystkie wyłączniki, wszystkie wyłączniki odłącznikowe, wszystkie przewody uziemiające oraz wszystkie urządzenia nadprądowe są odpowiednio dopasowane i zainstalowane pod kątem ochrony.

• Dokumentacja zgodności: Sprawdź, czy dokumentacja UL i FCC dla danego modelu inwertera (a nie dla ogólnej dokumentacji produktu) jest aktualna.

Słowa końcowe

Sterowany przez CT inwerter off-grid może koordynować generowanie fotowoltaicznych, magazynowanie energii w bateriach, lokalne obciążenia, zasilanie z sieci oraz moc generatora, ograniczając jednocześnie odwrotny przepływ energii.

Dla SANDISOLAR wartość SD-4872WP-US polega na połączeniu sterowania eksportem zerowym z wyjściem podzielonym fazowym, opcjonalną pracą bateriową, podwójnymi wejściami MPPT, integracją generatorów, zdalnym monitorowaniem oraz równoległą rozbudową. Niezawodna wydajność nadal zależy od odpowiedniego projektu systemu, dokładnej instalacji CT oraz starannego uruchomienia.

FAQ

P1. Czym jest falownik zero-eksportowy Off Grid?

Falownik Off-Grid o zerowym eksporcie zapobiega nadmiernej produkcji energii słonecznej do sieci energetycznej.

Pytanie 2. Jaki jest cel czujnika tomografii komputerowej?

Czujnik CT określa prąd po stronie sieci oraz kierunek importu i eksportu.

P3. Czy inwerter Off-Grid może działać bez baterii?

Tak, istnieją modele falowników Off-Grid, które mogą działać bez baterii i równoważyć moc fotowoltaiczną z aktywnym obciążeniem.

P4. Gdzie powinien być umieszczony czujnik CT?

Czujnik CT jest zazwyczaj umieszczony najbliżej głównego połączenia z siecią.

P5. Co się dzieje, gdy produkcja energii słonecznej osiąga popyt, a następnie go przewyższa?

Gdy produkcja energii słonecznej przewyższa zapotrzebowanie, inwerter albo zmniejsza wydajność produkcji energii słonecznej (PV), albo ładuje baterię.