Ειδικές προδιαγραφές για τις ηλιακές φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις: συμμόρφωση με τον κώδικα ενεργειακής ενέργειας και δικτύου

Σύνοψη. Η προδιαγραφή ενός SVG για φωτοβολταϊκά είναι διαφορετική από την προδιαγραφή ενός για εργοστάσιο, επειδή η αντιδραστική απαίτηση ακολουθεί το προφίλ παραγωγής αντί για το χρονοδιάγραμμα παραγωγής. Οι μετατροπείς πρέπει να παρέχουν ή να απορροφούν αντιδραστική ισχύ σε όλο το εύρος εξόδου, οι κώδικες δικτύου ορίζουν καθήκοντα υποστήριξης τάσης στο σημείο σύνδεσης και η μονάδα μπορεί να χρειαστεί να παραμείνει συνδεδεμένη και υποστηρικτική κατά τη διάρκεια διαταραχών. Αυτός ο οδηγός εξηγεί τι ζητούν οι σύγχρονοι κώδικες δικτύου από μια φωτοβολταϊκή μονάδα, πώς ένας στατικός γεννήτρης VAR συμπληρώνει την αντιδραστική ικανότητα του μετατροπέα, πώς να υπολογίσετε το μέγεθος τόσο για στατικές όσο και για δυναμικές εργασίες, και τι αλλάζει όταν προστίθεται αποθήκευση μπαταρίας. Κλείνει με έναν πίνακα μεγέθους και μια λίστα ελέγχου αποδείξεων κώδικα δικτύου για τους εργολάβους EPC.

Τι Αντιδραστικά Καθήκοντα Έχει μια Φωτοβολταϊκή Μονάδα;

Ένας μετατροπέας συνδεδεμένος στο δίκτυο μπορεί κανονικά να παρέχει ένα καθορισμένο αντιδραστικό εύρος στους ακροδέκτες του, συνήθως εκφρασμένο ως εύρος συντελεστή ισχύος, όπως 0,95 προπορευόμενο έως 0,95 υστερούν κατά την ονομαστική έξοδο. Αυτή η ικανότητα μειώνεται καθώς η έξοδος πέφτει, επειδή η ονομαστική τιμή ρεύματος του μετατροπέα είναι σταθερή: στο 20 τοις εκατό της εξόδου, ο μετατροπέας έχει εφεδρικό ρεύμα για αντιδραστική εργασία, αλλά στην πλήρη έξοδο, η αντιδραστική ικανότητα μπορεί να περιορίζεται από την ίδια θερμική περιορισμό που περιορίζει την ενεργό ισχύ.

Οι κώδικες δικτύου προσθέτουν απαιτήσεις που δεν ευθυγραμμίζονται πάντα με αυτήν την ικανότητα. Πολλοί απαιτούν καθορισμένο συντελεστή ισχύος ή σημείο ρύθμισης τάσης στο σημείο σύνδεσης, όχι στους ακροδέκτες του μετατροπέα. άλλοι απαιτούν δυναμική υποστήριξη τάσης κατά τη διάρκεια σφαλμάτων. άλλοι απαιτούν αντιδραστική ικανότητα σε μηδενική ενεργό έξοδο, την οποία οι μετατροπείς γενικά δεν μπορούν να παρέχουν χωρίς ξεχωριστή συσκευή. Το κενό μεταξύ της απαίτησης και της ικανότητας του μετατροπέα είναι εκεί που απαιτείται ένας στατικός γεννήτρης VAR.

Υπάρχει επίσης μια απαίτηση σε επίπεδο δικτύου που δεν έχει καμία σχέση με τον κώδικα: το ίδιο το σύστημα συλλογής καταναλώνει αντιδραστική ισχύ. Μετασχηματιστές, καλώδια και φίλτρα απορροφούν αντιδραστικό ρεύμα, και σε μια μεγάλη μονάδα με μακρινούς τροφοδότες, η απορρόφηση μπορεί να είναι σημαντική. Ένας SVG χαμηλής τάσης για φωτοβολταϊκές μονάδες αντισταθμίζει τόσο την ιδία απορρόφηση της μονάδας όσο και την απαίτηση του κώδικα στο σημείο σύνδεσης.

Τέλος, ο χρονισμός έχει σημασία. Η αντιδραστική ζήτηση αλλάζει στην ανατολή, τη δύση και όποτε η κάλυψη σύννεφων κινείται πάνω από τη συστοιχία. Μια τραπεζα πυκνωτών που αλλάζει σε στάδια δεν μπορεί να ακολουθήσει ομαλά αυτό το προφίλ, ενώ ένας μετατροπέας ανταποκρίνεται συνεχώς και διατηρεί σταθερή την τάση στο σημείο σύνδεσης κατά τη μετάβαση.

Πώς οι κώδικες εκφράζουν την απαίτηση. Οι περισσότεροι ορίζουν ένα εύρος συντελεστή ισχύος ή αντιδραστικού ρεύματος στο σημείο σύνδεσης, μερικές φορές ως συνάρτηση της ενεργού εξόδου. Άλλοι απαιτούν καθορισμένο χαρακτηριστικό ρύθμισης τάσης με ρύθμιση πτώσης, έτσι ώστε η μονάδα να υποστηρίζει την τάση αναλογικά με την απόκλιση αντί να διατηρεί ένα σταθερό σημείο ρύθμισης. Άλλοι καθορίζουν τη συμπεριφορά κατά τη διάρκεια και μετά από μια διαταραχή. Η ανάγνωση της δομής της ρήτρας έχει μεγαλύτερη σημασία από την ανάγνωση του κύριου αριθμού, επειδή μια μονάδα σχεδιασμένη με βάση έναν μόνο αριθμό συντελεστή ισχύος μπορεί ακόμα να αποτύχει σε μια απαίτηση πτώσης ή επιβίωσης.

Πού οι πυκνωτές εξακολουθούν να έχουν νόημα. Μια σταθερή τραπεζα πυκνωτών μπορεί να είναι ένας οικονομικός τρόπος παροχής της βασικής αντιδραστικής ζήτησης των βοηθητικών φορτίων μιας μονάδας, υπό την προϋπόθεση ότι γίνεται ο έλεγχος συντονισμού και η τραπεζα είναι αποσυντονισμένη. Ο κίνδυνος είναι ότι ο συντονισμός υποθέτει ένα αρμονικό περιβάλλον, ενώ οι μετατροπείς εισάγουν ένα άλλο, γι' αυτό και η αντιστάθμιση που βασίζεται σε μετατροπέα προτιμάται κανονικά όπου η παραγωγή κυριαρχεί.

Γιατί ένας SVG Κερδίζει τη Θέση του σε μια Φωτοβολταϊκή Μονάδα

1. Καλύπτει το κενό μεταξύ της ικανότητας του μετατροπέα και της απαίτησης του κώδικα. Όπου ο κώδικας ορίζει έναν συντελεστή ισχύος στο σημείο σύνδεσης σε όλο το εύρος εξόδου, ένας μετατροπέας καθιστά εφικτή τη συμμόρφωση χωρίς υπερμεγέθεις μετατροπείς.

2. Απορροφά αντιδραστική ισχύ όταν η μονάδα εξάγει. Μεγάλες διαδρομές καλωδίων και ελαφρώς φορτωμένοι μετασχηματιστές καταναλώνουν αντιδραστική ισχύ, η οποία μπορεί να ωθήσει την τάση πάνω από το όριο στο σημείο σύνδεσης κατά την υψηλή εξαγωγή. Ένας SVG μπορεί να απορροφήσει την περίσσεια και να διατηρήσει το σημείο ρύθμισης.

3. Διατηρεί την υποστήριξη σε μηδενική έξοδο. Τη νύχτα, οι μετατροπείς δεν είναι διαθέσιμοι, ωστόσο ορισμένοι κώδικες απαιτούν να παραμένει η αντιδραστική ικανότητα. Ένας μετατροπέας που τροφοδοτείται από την βοηθητική τροφοδοσία της μονάδας μπορεί να συνεχίσει να την παρέχει.

4. Ανταποκρίνεται ταχύτερα από τους ίδιους τους μετατροπείς. Ένας μετατροπέας μπορεί να διορθώσει μια απόκλιση τάσης μέσα σε χιλιοστά του δευτερολέπτου, ενώ οι βρόχοι ελέγχου του μετατροπέα εξακολουθούν να ανεβαίνουν, κάτι που έχει σημασία για τις μετρήσεις τρεμοπαίγματος κατά τη διάρκεια μεταβλητής ακτινοβολίας.

5. Μειώνει τις απώλειες στο σύστημα συλλογής. Η αντιστάθμιση κοντά στο σημείο σύνδεσης μειώνει το αντιδραστικό ρεύμα που διαρρέει μετασχηματιστές και καλώδια, μειώνοντας τις απώλειες I²R και απελευθερώνοντας χωρητικότητα στον δικό της εξοπλισμό της μονάδας.

6. Είναι αρθρωτό και μπορεί να ακολουθήσει τις φάσεις της μονάδας. Ένας SVG 30 kvar για εφαρμογές πράσινης ενέργειας μπορεί να εγκατασταθεί με την πρώτη φάση και να παραλληλιστεί καθώς ανατίθενται επιπλέον μπλοκ, αντιστοιχίζοντας την αντιστάθμιση με την εγκατεστημένη χωρητικότητα.

7. Συντονίζεται με τον ελεγκτή της μονάδας. Οι σύγχρονοι μετατροπείς δέχονται σημεία ρύθμισης από τον ελεγκτή της μονάδας, έτσι ώστε η αντιδραστική έξοδος να μπορεί να ακολουθεί μια εντολή αποστολής ή ένα χρονοδιάγραμμα τάσης αντί για μια σταθερή τοπική ρύθμιση. Αυτός ο συντονισμός είναι συνήθως μια απαίτηση κώδικα από μόνος του.

Απώλειες και αντιστάθμιση απόδοσης. Το αντιδραστικό ρεύμα που διαρρέει το σύστημα συλλογής παράγει απώλειες I²R, και η απώλεια ανά kVAr είναι υψηλότερη σε μακρινούς τροφοδότες. Η αντιστάθμιση κοντά στο σημείο σύνδεσης μειώνει αυτό το ρεύμα και βελτιώνει τη μετρούμενη απόδοση της μονάδας, κάτι που έχει σημασία για τις εγγυήσεις απόδοσης και για τον υπολογισμό εσόδων του χειριστή. Ένας μετατροπέας έχει τις δικές του σταθερές απώλειες, οπότε το καθαρό όφελος εξαρτάται από το μήκος και τη φόρτιση του τροφοδότη — άλλος ένας λόγος για να υπολογίσετε αντί να υποθέσετε.

Πώς να Υπολογίσετε το Μέγεθος και να Αναπτύξετε έναν SVG σε μια Φωτοβολταϊκή ή Αποθηκευτική Μονάδα

Βήμα 1 — Διαβάστε τον κώδικα δικτύου για το σημείο σύνδεσης. Προσδιορίστε τον απαιτούμενο συντελεστή ισχύος ή εύρος τάσης, αν ισχύει στο σημείο σύνδεσης ή στους ακροδέκτες του μετατροπέα, και αν απαιτείται υποστήριξη σε μηδενική έξοδο και κατά τη διάρκεια διαταραχών. Αυτό το σύνολο ρητρών ορίζει τη λειτουργική απαίτηση πριν από οποιονδήποτε υπολογισμό μεγέθους.

Βήμα 2 — Υπολογίστε την ιδία αντιδραστική απορρόφηση της μονάδας. Αθροίστε την απώλεια αντιδραστικής ισχύος του μετασχηματιστή, τη φόρτιση και απορρόφηση καλωδίων, και την κατανάλωση αντιδραστικής ισχύος φίλτρων στις σχετικές συνθήκες φόρτισης. Σε μια μεγάλη μονάδα, αυτός είναι συχνά ο κυρίαρχος όρος.

Βήμα 3 — Συγκρίνετε με την ικανότητα του μετατροπέα. Αφαιρέστε την αντιδραστική ικανότητα που είναι διαθέσιμη από τους μετατροπείς στο ισχύον επίπεδο εξόδου. Η διαφορά, συν ένα περιθώριο, είναι η απαίτηση της συσκευής.

Βήμα 4 — Υπολογίστε το μέγεθος για τη δυναμική εργασία. Ελέγξτε την ταχύτερη αντιδραστική αλλαγή που θα βιώσει η μονάδα: μεταβαλλόμενες συνθήκες σύννεφων, εντολές αποστολής και εκκίνηση μεγάλων βοηθητικών φορτίων. Ο χρόνος απόκρισης του μετατροπέα και η βραχυπρόθεσμη ικανότητα υπερφόρτωσης πρέπει να καλύπτουν αυτήν την αλλαγή χωρίς να κορένονται.

Βήμα 5 — Επιλέξτε τη διάταξη τάσης και τοποθέτησης. Οι μετατροπείς χαμηλής τάσης εγκαθίστανται στην βοηθητική πλακέτα της μονάδας ή στην πλευρά ΧΤ του μετασχηματιστή σταθμού. Μονάδες μέσης τάσης στον υποσταθμό συλλογής. Όπου ο χώρος είναι περιορισμένος, ένα ντουλάπι 75 kvar 480 V παρέχει μια συμπαγή λύση για έργα με προσανατολισμό στην εξαγωγή.

Βήμα 6 — Συντονιστείτε με τον ελεγκτή της μονάδας και τους μετατροπείς. Καθορίστε ποια συσκευή ρυθμίζει την τάση και ποια ακολουθεί έναν σταθερό συντελεστή ισχύος, και επιβεβαιώστε ότι ο δικός έλεγχος τάσης του μετατροπέα δεν αντιμάχεται τον μετατροπέα. Τεκμηριώστε την προτεραιότητα και τη νεκρή ζώνη.

Βήμα 7 — Επαληθεύστε με μια δοκιμή υπό παρακολούθηση. Οι περισσότεροι χειριστές δικτύου απαιτούν μια δοκιμή αντιδραστικής ικανότητας σε διάφορα επίπεδα εξόδου συν μια δοκιμή απόκρισης βήματος. Προετοιμάστε τη διαδικασία με τα σημεία ρύθμισης, το σημείο μέτρησης και τα κριτήρια αποδοχής που έχουν συμφωνηθεί εκ των προτέρων.

Όπου η μονάδα περιλαμβάνει αποθήκευση, το PCS μπορεί από μόνο του να παρέχει αντιδραστική ικανότητα, και η άσκηση υπολογισμού μεγέθους γίνεται πρόβλημα συντονισμού αντί για καθαρό υπολογισμό χωρητικότητας. Σε αυτήν την περίπτωση, ο ρόλος του μετατροπέα μετατοπίζεται προς τη γρήγορη δυναμική υποστήριξη και τη ρύθμιση τάσης κατά τις μεταβάσεις, ενώ το PCS χειρίζεται τα σταθερά σημεία ρύθμισης. Ένας αρθρωτός SVG για παραμορφωμένα δίκτυα είναι συχνά η καλύτερη επιλογή σε αυτές τις μονάδες, επειδή μπορεί να επεκταθεί καθώς προστίθενται μπλοκ αποθήκευσης, και το εύρος SVG καλύπτει μορφές τοίχου, ραφιού και ντουλαπιού για διαφορετικές διατάξεις μονάδων.

Συνεργασία νωρίς με τον χειριστή του δικτύου. Οι απαιτήσεις αντιδραστικής ικανότητας διευκρινίζονται συχνά μέσω μιας μελέτης που υποβάλλεται κατά τη διαδικασία διασύνδεσης. Η εμπλοκή του χειριστή πριν από την προδιαγραφή του εξοπλισμού αποφεύγει την κατάσταση όπου μια μονάδα κατασκευάζεται με μια ερμηνεία και αξιολογείται με βάση μια άλλη. Τεκμηριώστε τον συμφωνημένο χαρακτηρισμό — σημεία ρύθμισης, απόκριση, σημείο μέτρησης — και σχεδιάστε το σύστημα ελέγχου για να τον αναπαράγει ακριβώς κατά τη διάρκεια της δοκιμής υπό παρακολούθηση.

Τεκμηρίωση του αντιδραστικού μοντέλου. Διατηρήστε τον υπολογισμό που καθόρισε την απαίτηση, συμπεριλαμβανομένης της αντίστασης του μετασχηματιστή, των δεδομένων καλωδίων, των καμπυλών ικανότητας του μετατροπέα και της αναφερόμενης ρήτρας κώδικα. Όταν ο χειριστής ρωτήσει γιατί η συσκευή υπολογίστηκε με αυτόν τον τρόπο, αυτό το έγγραφο απαντά στην ερώτηση και αποδεικνύει ότι ο σχεδιασμός δεν ήταν αυθαίρετος. Επίσης, καθιστά την επόμενη μονάδα στο χαρτοφυλάκιο ταχύτερη στην προδιαγραφή.

Εξετάστε το βοηθητικό φορτίο της μονάδας. Τα συστήματα παρακολούθησης, η ψύξη, η παρακολούθηση και ο κλιματισμός μπαταριών καταναλώνουν αντιδραστική ισχύ και αλλάζουν με την εποχή. Ένας μετατροπέας μπορεί να αντισταθμίσει αυτά τα φορτία, καθώς και την απαίτηση του σημείου σύνδεσης, κάτι που συχνά παραβλέπεται όταν ο σχεδιασμός εστιάζει μόνο στην παραγωγή.

Ακολουθία με την ανάθεση της μονάδας. Η αντιδραστική ικανότητα πρέπει να αποδειχθεί πριν από την εμπορική λειτουργία, οπότε η ανάθεση του μετατροπέα πρέπει να ευθυγραμμιστεί με το πρόγραμμα ενεργοποίησης της μονάδας αντί να την ακολουθεί. Σχεδιάστε την βοηθητική τροφοδοσία, την ενσωμάτωση ελέγχου και το παράθυρο δοκιμής στο χρονοδιάγραμμα κατασκευής. η ανακάλυψη στο τέλος ότι η δοκιμή απαιτεί μια ημέρα πλήρους εξόδου το χειμώνα είναι το είδος της λεπτομέρειας που καθυστερεί ορόσημα πληρωμής.

Συχνές Ερωτήσεις

Παρέχουν ήδη οι φωτοβολταϊκοί μετατροπείς αντιδραστική ισχύ;

Ναι, εντός ενός καθορισμένου εύρους που συνήθως μειώνεται σε υψηλή ενεργό έξοδο και εξαφανίζεται τη νύχτα. Όπου ο κώδικας απαιτεί αντιδραστική ικανότητα στο σημείο σύνδεσης υπό όλες τις συνθήκες, συνήθως απαιτείται μια ξεχωριστή συσκευή για να κλείσει το κενό.

Γιατί μια φωτοβολταϊκή μονάδα χρειάζεται αντιδραστική απορρόφηση;

Οι μακρινοί τροφοδότες συλλογής και οι ελαφρώς φορτωμένοι μετασχηματιστές καταναλώνουν αντιδραστική ισχύ, και η υπερβολική εξαγωγή μπορεί να ωθήσει την τάση πάνω από το όριο. Η απορρόφηση αντιδραστικής ισχύος στο σημείο σύνδεσης φέρνει την τάση εντός του εύρους, κάτι που συχνά αποτελεί απαίτηση κώδικα.

Μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια τραπεζα πυκνωτών αντ' αυτού;

Μπορεί να παρέχει αντιδραστική ισχύ, αλλά δεν μπορεί να την απορροφήσει, δεν μπορεί να ακολουθήσει γρήγορες αλλαγές ομαλά, και αλληλεπιδρά με τον συντονισμό του δικτύου. Για μονάδες με μεταβλητή έξοδο και καθήκοντα κώδικα δικτύου, ένας μετατροπέας είναι η πρακτική επιλογή.

Πώς υπολογίζω το μέγεθος του SVG για μια μονάδα με αποθήκευση;

Ξεκινήστε από την απαίτηση του κώδικα στο σημείο σύνδεσης, αφαιρέστε ό,τι μπορούν να παρέχουν το PCS και οι μετατροπείς σε κάθε κατάσταση λειτουργίας, και υπολογίστε το μέγεθος για την ταχύτερη αντιδραστική μετάβαση. Συντονίστε τον έλεγχο ώστε οι συσκευές να μην αντιτίθενται η μία στην άλλη.

Χρειάζεται ένας SVG μέσης τάσης για μονάδες μεγάλης κλίμακας;

Συχνά ναι, επειδή η αντιδραστική απαίτηση κλιμακώνεται με το μέγεθος της μονάδας και η σύνδεση σε MV αποφεύγει μεγάλες διαδρομές καλωδίων ΧΤ. Μικρότερες μονάδες και συνδεδεμένες σε ΧΤ τοποθεσίες μπορούν να χρησιμοποιήσουν μετατροπείς ΧΤ στην βοηθητική ή σταθμική πλακέτα.

Τι δοκιμές θα απαιτήσει ο χειριστής του δικτύου;

Συνήθως μια δοκιμή αντιδραστικής ικανότητας σε διάφορα επίπεδα εξόδου, μια δοκιμή απόκρισης βήματος και απόδειξη συντονισμού με τον ελεγκτή της μονάδας. Ορισμένοι χειριστές απαιτούν επίσης επαλήθευση της συμπεριφοράς κατά τη διάρκεια διαταραχών τάσης.

Συμπέρασμα

Η αντιδραστική αντιστάθμιση σε μια φωτοβολταϊκή μονάδα καθορίζεται από τον κώδικα δικτύου, την ιδία απορρόφηση του συστήματος συλλογής και τη μειούμενη ικανότητα των μετατροπέων σε υψηλή έξοδο. Μετρήστε κάθε όρο, υπολογίστε το μέγεθος για τις δυναμικές μεταβάσεις αντί για μια ενιαία σταθερή τιμή, συντονίστε τον έλεγχο με τον ελεγκτή της μονάδας και προετοιμάστε τη δοκιμή υπό παρακολούθηση εκ των προτέρων. Στις περισσότερες μονάδες μεγάλης κλίμακας, το αποτέλεσμα είναι ένας μετατροπέας στο σημείο σύνδεσης, συμπληρωμένος από την ικανότητα του μετατροπέα αντί να αντικατασταθεί από αυτόν.

Εργάζεστε σε διασύνδεση φωτοβολταϊκών ή αποθήκευσης;Στείλτε μας τη ρήτρα του κώδικα δικτύου, το μονογραμμικό διάγραμμα και τα δεδομένα του μετατροπέα, και θα υπολογίσουμε το αντιδραστικό κενό, θα υπολογίσουμε το μέγεθος του μετατροπέα και θα συντάξουμε τη διαδικασία δοκιμής. Επικοινωνήστε με την ομάδα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.