Πολλοί εγκαταστάτες και ιδιοκτήτες εγκαταστάσεων μοιράζονται την ίδια ερώτηση: Είναι υποχρεωτική η προστασία αντίστροφης ισχύος για όλους τους κατανεμημένους ενεργειακούς πόρους (DER); Δεν υπάρχει ξεκάθαρη απάντηση ναι-ή-όχι. Η απαίτηση εξαρτάται από τρεις βασικούς παράγοντες: το σχέδιο διασύνδεσης του δικτύου σας, τον τύπο του εξοπλισμού παραγωγής και τα τεχνικά πρότυπα της τοπικής εταιρείας κοινής ωφέλειας. Η εξαγωγή ενός γενικού συμπεράσματος χωρίς να ληφθούν υπόψη αυτές οι παράμετροι θα οδηγήσει σε εσφαλμένες σχεδιαστικές αποφάσεις.
Αρχικά, ας αναλύσουμε τι κάνει στην πραγματικότητα η προστασία αντίστροφης ισχύος. Δεν είναι μια γενική συσκευή διόρθωσης ποιότητας ισχύος, αλλά ένα ειδικό ρελέ ή ενσωματωμένη-λογική προστασίας που παρακολουθεί την κατεύθυνση ροής ισχύος. Χρησιμοποιώντας μετασχηματιστές ρεύματος (CTs), μετρά συνεχώς την πραγματική ισχύ στο σημείο της κοινής ζεύξης (PCC). Εάν η ισχύς αρχίσει να ρέει προς τα πίσω από την πλευρά του πελάτη στο δίκτυο κοινής ωφέλειας-με το μέγεθος και τη διάρκεια να υπερβαίνει τα προκαθορισμένα όρια-η προστασία στέλνει αμέσως ένα σήμα διακοπής για να ανοίξει ο κύριος διακόπτης κυκλώματος. Είτε αναφέρονται ως αντι-προστασία από παλινδρόμηση είτε ως ρελέ αντίστροφης ισχύος, όλες αυτές οι συσκευές εξυπηρετούν έναν βασικό σκοπό: τη διακοπή της μη προγραμματισμένης τροφοδοσίας ρεύματος στο δίκτυο.
Τα κοινά στοιχεία κατανεμημένης παραγωγής περιλαμβάνουν ηλιακές συστοιχίες στέγης, μικρές ανεμογεννήτριες, γεννήτριες-αερίου και μετατροπείς αποθήκευσης ενέργειας μπαταρίας. Οι υποχρεωτικοί κανόνες προστασίας αντίστροφης ισχύος εμπίπτουν σε δύο διαφορετικά σενάρια λειτουργίας:
Σενάριο 1: Αυτοκατανάλωση-Μόνο (Μηδενική εξαγωγή / Anti-Σχεδιασμός Backfeed)
Εάν το σύστημά σας έχει σχεδιαστεί για πλήρη-κατανάλωση στον ιστότοπο με μηδενική εξαγωγή πλεονάζουσας ενέργειας στο δίκτυο, η προστασία από την αντίστροφη ισχύ είναι ένα μη διαπραγματεύσιμο υποχρεωτικό στοιχείο. Ο βασικός κανόνας σχεδιασμού για συστήματα μηδενικής-εξαγωγής απαιτεί η καθαρή ισχύς στο PCC να ρέει πάντα από το δίκτυο κοινής ωφέλειας προς την εγκατάσταση και ποτέ το αντίστροφο. Αυτός ο σχεδιαστικός στόχος δεν μπορεί να διατηρηθεί χωρίς-ανίχνευση αντίστροφης ισχύος υψηλής ακρίβειας και γρήγορη απομόνωση σφαλμάτων.
Οι ξαφνικές πτώσεις του φορτίου στον ιστότοπο-σε συνδυασμό με την αμετάβλητη παραγωγή παραγωγής θα ωθήσουν την πλεονάζουσα ενέργεια πίσω στις γραμμές διανομής. Αυτή η αντίστροφη ροή μπορεί να παραμορφώσει τις μετρήσεις των υπηρεσιών κοινής ωφέλειας, να προκαλέσει διαφωνίες τιμολόγησης, να οδηγήσει σε συμβατικά πρόστιμα για παραβίαση συμφωνιών διασύνδεσης και να δημιουργήσει θανατηφόρους κινδύνους για τα πληρώματα γραμμής που εκτελούν συντήρηση. Για αυτούς τους λόγους, τα ρελέ αντίστροφης ισχύος είναι βασικός εξοπλισμός για όλες τις ρυθμίσεις μηδενικής-εξαγωγής. Η ακριβής βαθμονόμηση των σημείων ρύθμισης ταξιδιού, η σωστή καλωδίωση πολικότητας CT και ο ακριβής χρονισμός καθυστέρησης ταξιδιού είναι ζωτικής σημασίας κατά την εγκατάσταση. Οι περισσότερες τοπικές επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας επιβάλλουν ρητά-τύπου τρίτου μέρους-ελεγμένα ρελέ αντίστροφης ισχύος στις προδιαγραφές διασύνδεσής τους. Τα έργα που αποτυγχάνουν αυτής της απαίτησης δεν θα περάσουν από επιθεώρηση και έγκριση κοινής ωφέλειας.
Σενάριο 2: Εγκρίθηκε η εξαγωγή πλέγματος (Net Metering / Επιτρέπεται η εξαγωγή)
Όταν η εγκατάστασή σας διαθέτει επίσημη έγκριση της κοινής ωφέλειας για την πώληση της πλεονάζουσας παραγόμενης ισχύος πίσω στο δίκτυο, η προς τα πίσω ροή ισχύος είναι μια προβλεπόμενη, κανονική κατάσταση λειτουργίας. Σε αυτήν την περίπτωση, τα αυτόνομα ρελέ αντίστροφης ισχύος δεν απαιτούνται αποκλειστικά για την παρεμπόδιση της εξαγωγής ισχύος. Οι σύγχρονοι-μετατροπείς συνδεδεμένου δικτύου διατίθενται προφορτωμένοι με πλήρη προστατευτική λειτουργία σύμφωνα με τα βιομηχανικά πρότυπα IEC 62116 και IEEE 1547. Οι ενσωματωμένες-ασφάλειες καλύπτουν υπερβολική/κάτω τάση, υπερβολική/κάτω συχνότητα και ενεργό αντι-ανίχνευση νησίδας-όλα ζωτικής σημασίας για τον μετριασμό των μη φυσιολογικών συνθηκών λειτουργίας του δικτύου.
Τούτου λεχθέντος, δύο βασικές εξαιρέσεις εξακολουθούν να ισχύουν εδώ:
Υποχρεωτική πλεονάζουσα προστασία Utility: Ορισμένοι χειριστές δικτύων διανομής απαιτούν δευτερεύοντα ανεξάρτητα ρελέ αντίστροφης ισχύος ως πλεονάζοντα στρώματα ασφαλείας, ανεξάρτητα από την εγγενή λογική προστασίας ενός μετατροπέα. Όλες οι επιλογές σχεδιασμού πρέπει να ευθυγραμμίζονται αυστηρά με τα επίσημα έγγραφα τεχνικής διασύνδεσης που εκδίδονται από τον τοπικό πάροχο ηλεκτρισμού.
Περιστρεφόμενα στοιχεία γεννήτριας (Στροβίλοι ντίζελ / αερίου): Για εξοπλισμό περιστροφικής παραγωγής, η προστασία αντίστροφης ισχύος εξυπηρετεί μια εντελώς διαφορετική κρίσιμη λειτουργία: την προστασία της ίδιας της μονάδας γεννήτριας. Εάν χαθεί η ροπή του κύριου κινητήρα κατά τη διάρκεια-λειτουργίας, η γεννήτρια θα αντλεί ισχύ από το δίκτυο και θα λειτουργεί ως κινητήρας, προκαλώντας σοβαρή μόνιμη βλάβη στον κινητήρα. Για όλες τις περιστροφικές κατανεμημένες γεννήτριες, η προστασία αντίστροφης ισχύος παραμένει υποχρεωτική, ανεξάρτητα από το εάν επιτρέπεται η εξαγωγή του δικτύου.
Συνήθη ζητήματα πεδίου και βέλτιστες πρακτικές επαλήθευσης
Τα περισσότερα επαναλαμβανόμενα ζητήματα διασύνδεσης και ασφάλειας στον ιστότοπο-δεν προέρχονται από έλλειψη υλικού προστασίας από την αντίστροφη τροφοδοσία. Προκύπτουν από αταίριαστα σημεία ρύθμισης προστασίας, αντίστροφη πολικότητα καλωδίωσης CT ή μετατόπιση εξαρτημάτων στα κατώφλια διακοπής καθώς τα ρελέ γερνούν. Οι απλοί-επιτόπιοι έλεγχοι στον ιστότοπο κατά την εγκατάσταση σπάνια εντοπίζουν αυτά τα κρυφά ελαττώματα. Η αξιόπιστη επικύρωση απαιτεί φορητούς αναλυτές ποιότητας ισχύος με δυνατότητα αμφίδρομης μέτρησης πραγματικής ισχύος και καταγραφής κυματομορφής.
Φορητοί αναλυτές ακριβείας κατηγορίας 0.2 που καταγράφουν τις τάσεις ισχύος προς τα εμπρός και προς την αντίστροφη μπορούν να καταγράφουν με σαφήνεια σύντομες αιχμές αντίστροφης ισχύος κατά τη διάρκεια απότομων διακυμάνσεων φορτίου σε μηδενικά-συστήματα εξαγωγής, επιβεβαιώνοντας εάν τα ρελέ ενεργοποιούνται στο σωστό χρονισμό. Ακόμη και για-κατάλληλους ιστότοπους net metering για εξαγωγή, η τακτική τάση της ροής ισχύος στο PCC επιτρέπει τον έγκαιρο εντοπισμό δυσλειτουργιών του ελέγχου μετατροπέα ή υποβαθμισμένης ενσωματωμένης λογικής προστασίας. Ως προμηθευτής εξοπλισμού δοκιμής ισχύος, συνιστούμε ανεπιφύλακτα την τακτική επαλήθευση ροής ισχύος-όχι μόνο για τη συμμόρφωση με τους κανόνες κοινής ωφέλειας, αλλά και για την επικύρωση του συστήματος παραγωγής σας ότι λειτουργεί με ασφάλεια εντός όλων των καθορισμένων ορίων λειτουργίας.
