В Германии, с быстрым увеличением применения солнечной энергии, всё большее количество установщиков и конечных пользователей уже не беспокоит получение базовых вопросов, но они сталкиваются с более практическими проблемами в интеграции систем. Одной из часто упоминаемых проблем является:
Может ли двухконтурный автоматический переключатель передачи (ATS) одновременно подключать фотовольтаический инвертор и электросеть, обеспечивая стабильную работу системы?
Почему эта конфигурация становится более распространённой в Германии?
Энергетическая структура Германии быстро переходит к распределённому производству. Как жилые, так и коммерческие пользователи всё чаще комбинируют PV-системы с сетью для достижения стабильного энергоснабжения.
В этом приложении ATS обычно используется для управления двумя источниками энергии:
- Первичный источник энергии: выход PV инвертора
- Резервный источник энергии: электросеть
Эта конфигурация позволяет в первую очередь использовать солнечную энергию, автоматически переключаясь на сеть, когда генерация PV недостаточна, обеспечивая непрерывность энергоснабжения. Однако способ работы ATS определяет, что он не может одновременно подключать оба источника энергии.
Практические вопросы при подключении Bрезервного Power переключателя к обоим PV и сети одновременно
Защита от островного режимa
Сетевой фотовольтаический инвертор должен соответствовать стандартам безопасности, и одной из его важных функций является защита от островного режима. Проще говоря, когда сеть обесточена, инвертор должен прекратить выдачу мощности в течение определённого времени (обычно от нескольких миллисекунд до двух секунд). Это делается для предотвращения продолжения подачи мощности инвертором в сеть и для избежания риска поражения электрическим током для рабочих, которые ремонтируют сеть.
Если автоматический переключатель передачи одновременно подключает инвертор и сеть к нагрузке, и сеть фактически находится в состоянии отключения, то инвертор будет отдавать мощность обратно в сторону сети. Эта ситуация приведёт к срыву защиты от островного режима, создавая опасности для безопасности. Даже если ATS попытается одновременно подключить два источника энергии во время нормального переключения, инвертор зафиксирует ошибку или отключится из-за обнаружения аномального напряжения.
Синхронизация фаз
Сеть передаёт переменный ток, который имеет три ключевых параметра: напряжение, частота и фаза. Фаза сети фиксирована, в то время как PV инвертор, работающий независимо, определяет свою собственную фазу. Если два источника переменного тока с разными фазами напрямую соединены, то ток образует петлю между ними, генерируя большой пусковой ток. Этот скачок может повредить внутренние силовые компоненты инвертора и может привести к срабатыванию автоматов отключения. В тяжёлых случаях он может вызвать дугу.
Даже когда инвертор работает в сетевом режиме, он активно отслеживает фазу сети. Если ATS одновременно подключает и инвертор, и сеть к нагрузке, инвертор одновременно регистрирует два разных сигнала напряжения, что может нарушить его логическую контроль.
Цель проектирования Bрезервного Power Переключатель передачи
Следует знать, что ATS предназначен для выбора источников питания, а не для объединения источников питания. Его функция заключается в переключении между источниками питания, а не в одновременной работе двух источников питания. Если ATS вынужденно подключает два входа одновременно, требуются дополнительные схемы синхронизации и управления, которые отсутствуют в стандартных продуктах.
Учитывая вышеупомянутые три пункта, стандартный ATS не подходит для одновременного подключения солнечных инверторов и сети.
Развеивание общих заблуждений о переключателях передачи и интеграции солнечных энергетических систем
Заблуждение 1: Чем быстрее переключает ATS, тем лучше, не учитывая характеристики нагрузки
Быстрое переключение действительно сокращает продолжительность потери мощности нагрузки, но не все нагрузки подходят для крайне быстрого переключения. Определенные моторные нагрузки требуют краткой задержки перед повторным запуском после потери питания; в противном случае разница фаз между остаточным напряжением и восстановленной подачей питания может вызвать скачок. Кроме того, инверторы нуждаются в определенном времени реакции при переключении с сетевого режима на автономный режим. Если ATS переключается слишком быстро, это может подключить нагрузку до того, как инвертор стабилизирует свой выход, что на самом деле может привести к защитному отключению инвертора. Поэтому скорость переключения ATS должна соответствовать характеристикам как инвертора, так и нагрузки, а не просто преследовать скорость.
Заблуждение 2: Напряжение солнечных панелей нестабильно, и Электрический Power Переключатель передачи автоматически отрегулирует напряжение
Переключатель преобразования не имеет возможности регулирования напряжения. Он только определяет, находится ли напряжение в заданном диапазоне, и решает, переключить ли источник питания соответственно. Если выход солнечных панелей нестабилен, ATS не будет “корректировать” напряжение. Фактическая стабилизация напряжения является обязанностью других устройств защиты от перенапряжения, а не ATS.
Заблуждение 3: Как только установлен ATS, солнечная энергетическая система не будет испытывать потери мощности
ATS может переключаться между источниками питания, но не гарантирует бесшовного перехода питания. Особенно в солнечных системах, когда выход инвертора нестабилен или задержки переключения установлены слишком длинными, могут все еще происходить кратковременные отключения питания. Поэтому ATS улучшает надежность энергоснабжения, но не устраняет полностью потери мощности.
Заблуждение 4: Любой ATS можно использовать непосредственно в солнечной системе
Не все ATS подходят для фотогальванических приложений. Некоторые обычные ATS были разработаны только для переключения между сетью и генератором и имеют слабую или не имеют способности распознавать сигнал выхода инвертора. Поэтому в солнечной системе необходимо использовать подходящее ATS-решение для фотогальваники.
Заблуждение 5: ATS может решить все проблемы совместимости в солнечной системе
ATS является лишь одним из компонентов переключения в системе. Он не может решить проблемы совместимости, связанные с инвертором, сетью, напряжением, частотой и другими факторами. Если сама система неправильно спроектирована — например, если диапазоны напряжения не совпадают или проводка не соответствует стандартам — даже использование ATS не гарантирует стабильную работу. Истинная стабильность приходит от общего проектирования системы, а не от одного устройства.
Заключение
Так может ли ATS одновременно подключить как солнечный инвертор, так и энергосеть? Ответ – нет.
Сайт АТС, произведённый YRO сосредоточен на переключении питания. Он прошёл множество лабораторных испытаний и может стабильно выполнять действие переключения при номинальном токе, без риска сваривания контактов или плохого контакта. Для систем, которые требуют стабильного переключения резервного питания, АТС, продаваемый YRO, обеспечивает надёжную основывающую гарантию.
