זרימת חשמל אנטי-הפוכה במערכות סולאריות ביתיות: למה זה חשוב וכיצד לשלוט בו

מבוא: מדוע זרימת חשמל הפוכה הפכה לבעיה של ממש

ככל שמערכות סולאריות פוטו-וולטאיות למגורים הופכות נפוצות יותר ויותר, בעלי בתים רבים מניחים שיצוא עודפי חשמל בחזרה לרשת תמיד מקובל. במציאות,זרימת חשמל הפוכה—כאשר חשמל זורם ממערכת סולארית של בית חזרה לרשת הציבורית — הפך לדאגה גוברת עבור חברות שירות ברחבי העולם.

באזורים רבים, במיוחד במקומות בהם רשתות חלוקה במתח נמוך לא תוכננו במקור לזרימת חשמל דו-כיוונית, הזרקת חשמל בלתי מבוקרת לרשת עלולה לגרום לחוסר יציבות במתח, לתקלות בהגנה ולסיכוני בטיחות. כתוצאה מכך, חברות שירות מציגותדרישות זרימת חשמל ללא ייצוא או נגד הפוכהעבור התקנות פוטו-וולטאיות למגורים ולמסחר קטן

עובדה זו הובילה בעלי בתים, מתקינים ומתכנני מערכות לשאול שאלה קריטית:
כיצד ניתן לזהות במדויק ולשלוט על זרימת חשמל הפוכה בזמן אמת מבלי לפגוע בצריכה עצמית של אנרגיה סולארית?

מהי זרימת חשמל הפוכה במערכת פוטו-וולטאית ביתית?

זרימת חשמל הפוכה מתרחשת כאשר ייצור האנרגיה הסולארית המיידי עולה על הצריכה הביתית המקומית, מה שגורם לעודפי חשמל לזרום חזרה לרשת החשמל.

מצבים אופייניים כוללים:

• שיאי שמש בצהריים עם עומס ביתי נמוך

• בתים המצוידים במערכי פוטו-וולטאיים גדולים במיוחד

• מערכות ללא אחסון אנרגיה או בקרת ייצוא

מנקודת מבטה של ​​הרשת, זרימה דו-כיוונית זו עלולה לשבש את ויסות המתח ואת עומס השנאים. מנקודת מבטו של בעל הבית, זרימת חשמל הפוכה עלולה להוביל ל:

• בעיות תאימות לרשת

• כיבוי מאולץ של ממיר

• אישור מערכת מופחת או קנסות בשווקים מוסדרים

מדוע חברות שירות דורשות בקרת זרימת חשמל נגד הפוכה

חברות שירות אוכפות מדיניות נגד זרימת חשמל הפוכה מכמה סיבות טכניות:

• ויסות מתחעודף ייצור יכול לדחוף את מתח הרשת מעבר לגבולות הבטוחים.

• תיאום הגנההתקני הגנה מדור קודם מניחים זרימה חד כיוונית.

• יציבות הרשתחדירה גבוהה של PV בלתי מבוקר עלולה לערער את יציבותם של ספקי הזנה במתח נמוך.

כתוצאה מכך, מפעילי רשת רבים דורשים כיום שמערכות פוטו-וולטאיות למגורים יפעלו תחת:

• מצב אפס ייצוא

• הגבלת הספק דינמית

• ספי ייצוא מותנים

כל הגישות הללו מסתמכות על מרכיב מרכזי אחד:מדידה מדויקת בזמן אמת של זרימת החשמל בנקודת החיבור לרשת.

כיצד מזוהה זרימת חשמל הפוכה בפועל

זרימת חשמל הפוכה אינה נקבעת בתוך הממיר בלבד. במקום זאת, יש למדוד אותהבנקודה שבה הבניין מתחבר לרשת החשמל.

זה מושג בדרך כלל על ידי התקנתמד אנרגיה חכם מבוסס מהדקעל קו החשמל הנכנס הראשי. המונה עוקב באופן רציף אחר:

• כיוון הספק אקטיבי (יבוא לעומת ייצוא)

• שינויי עומס מיידיים

• אינטראקציה של רשת הרשת

כאשר מזוהה ייצוא, המונה שולח משוב בזמן אמת לממיר או לבקר ניהול האנרגיה, מה שמאפשר פעולה מתקנת מיידית.

תפקידו של מד אנרגיה חכם בבקרת זרימת חשמל נגד הפוכה

במערכת זרימת חשמל ביתית נגד הפוכה, מד האנרגיה משמש כ...התייחסות להחלטהאלא רק מתקן הבקרה עצמו.

דוגמה מייצגת היאשל אווןמד אנרגיה חכם WiFi PC321, אשר מיועד למדידה מבוססת מהדק בנקודת החיבור לרשת. על ידי ניטור גודל וכיוון זרימת החשמל, המונה מספק את הנתונים החיוניים הנדרשים ללוגיקת בקרת הייצוא.

מאפיינים עיקריים הנדרשים לתפקיד זה כוללים:

• דגימה ודיווח מהירים

• זיהוי כיוון אמין

• תקשורת גמישה לשילוב ממירים

• תמיכה במערכות מגורים חד-פאזיות ומפוצלות

במקום להגביל את ייצור האנרגיה הסולארית באופן עיוור, גישה זו מאפשרתהתאמה דינמיתבהתבסס על ביקוש אמיתי של משקי בית.

אסטרטגיות נפוצות לבקרת זרימת חשמל נגד הפוכה

בקרת אפס ייצוא

תפוקת הממיר מותאמת כך שיצוא הרשת יישאר אפס או קרוב אליו. שיטה זו נמצאת בשימוש נרחב באזורים עם מדיניות רשת מחמירה.

הגבלת הספק דינמית

במקום מגבלה קבועה, תפוקת הממיר מותאמת באופן רציף על סמך מדידות רשת בזמן אמת, מה שמשפר את יעילות הצריכה העצמית.

תיאום PV היברידי + אחסון

במערכות עם סוללות, ניתן להפנות עודפי אנרגיה לאחסון לפני הייצוא, כאשר מד האנרגיה משמש כנקודת טריגר.

בכל המקרים,משוב בזמן אמת מנקודת החיבור לרשתחיוני לפעולה יציבה ותואמת.

שיקולי התקנה: היכן יש למקם את המונה

לבקרת זרימת כוח מדויקת נגד הפוכה:

• יש להתקין את מד האנרגיהבמעלה הזרם של כל עומסי הבית

• המדידה חייבת להתרחש עלצד המזגןבממשק הרשת

• מלחצי CT חייבים לכסות לחלוטין את המוליך הראשי

מיקום שגוי - כגון מדידת תפוקת הממיר בלבד או עומסים בודדים - יביא לגילוי ייצוא לא אמין ולהתנהגות בקרה לא יציבה.

שיקולי פריסה עבור אינטגרטורים ופרויקטים של אנרגיה

בפרויקטים למגורים גדולים יותר או בהתקנות מבוססות פרויקטים, בקרת זרימת חשמל נגד הפוכה הופכת לחלק מתכנון מערכת רחב יותר.

שיקולים מרכזיים כוללים:

• יציבות התקשורת בין המונה לממיר

• יכולת בקרה מקומית ללא תלות בקישוריות ענן

• מדרגיות על פני התקנות מרובות

• תאימות עם מותגי ממירים שונים

יצרנים כמואוון, עם מוצרי מדידה חכמים ייעודיים כגון ה-PC321, מספקים חומרת מדידה שניתן להתאים למערכות אנרגיה למגורים, מסחר ופרויקטים הדורשות בקרת ייצוא אמינה.

מסקנה: מדידה מדויקת היא הבסיס לזרימת כוח אנטי-הפוכה

בקרת זרימת חשמל נגד הפוכה אינה עוד אופציונלית בשווקי סולאריים רבים למגורים. בעוד שממירים מבצעים פעולות בקרה,מדי אנרגיה חכמים מספקים את הבסיס הקריטי למדידההמאפשר פעולה בטוחה, תואמת ויעילה.

על ידי הבנת היכן וכיצד מזוהה זרימת חשמל הפוכה - ועל ידי בחירת מכשירי מדידה מתאימים - בעלי בתים ומתכנני מערכות יכולים לשמור על תאימות לרשת מבלי לפגוע בצריכה עצמית של אנרגיה סולארית.

קריאה לפעולה

אם אתם מתכננים או פורסים מערכות סולאריות למגורים הדורשות בקרת זרימת חשמל נגד הפוכה, הבנת שכבת המדידה היא חיונית.
גלו כיצד מדי אנרגיה חכמים מבוססי מהדק כמו ה-PC321 של OWON יכולים לתמוך בניטור מדויק בצד הרשת ובקרה בזמן אמת במתקנים פוטו-וולטאיים מודרניים.

קריאה קשורה:

[מהדק CT אלחוטי לממיר סולארי: בקרת אפס ייצוא וניטור חכם עבור PV + אחסון]