Позамережевий інвертор з нульовим експортом: як працює енергоконтроль на основі КТ

Сонячні енергетичні системи можуть поєднувати генерацію фотоелектричних електростанцій, акумуляторне зберігання, енергопостачання та резервні генератори. У таких застосуваннях інвертор поза мережею також може потребувати запобігання надлишковій енергії в публічну мережу. Цей метод роботи зазвичай відомий як обмеження нульового експорту, нульового підходу або обмеження експорту.

З точки зору виробництва SANDISOLAR, ефективна робота з нульовим експортом залежить від точного вимірювання струму, чутливого керування потужністю та правильного введення в експлуатацію. The SANDISOLAR SD-4872WP-USпоєднує моніторинг КТ, два MPPT-входи, розподілений фазний вихід 120/240В, управління батареєю та підтримку генератора в межах однієї платформи енергоконтролю.

Що таке нульовий експорт?

Нульовий експорт обмежує зворотний потік енергії в точці підключення до електропостачання. Об'єкт може залишатися підключеним до мережі, однак інвертор поза мережею керує системою так, щоб сонячна енергія використовувалася або зберігалася на місці.

Якщо генерація фотоелектричних (PV) перевищує попит, система може:

• Живлення локальних навантажень: Сонячна енергія може використовуватися для живлення таких навантажень, як побутова техніка, освітлення, офісне обладнання, насоси та активні кола.

• Заряджати батарею: Надлишкова енергія може бути використана для зарядки батареї, якщо це дозволяє ємність акумулятора та акумулятора.

• Обмеження перетворення фотоелектричної енергії: інвертор зменшує свою потужність при низькому навантаженні та повному заряді батареї.

• Підтримувати обмежений імпорт мережі: Невеликий імпорт із мережі може бути використаний для компенсації ненавмисного експорту електроенергії під час тимчасової зміни навантаження.

Вимоги до експорту та міжмережевого з'єднання залежать від юрисдикції. Важливо перевіряти налаштування системи відповідно до вимог місцевої комунальної служби.

Як працює енергоконтроль на основі КТ

Керуючий трансформатор (КТ) встановлюється навколо дроту в точці підключення до мережі. Він вимірює величину струму та напрямок і не потребує перенесення основного струму навантаження для керування схемою.

Етап керування	Системна дія	Мета
Вимірювання	CT визначає імпорт або потенційний експорт мережі	Визначає напрямок потоку енергії
Розрахунок	Контролер оцінює навантаження, фотоелектричні сигнали, акумулятори та дані з джерела змінного струму	Визначає, який вихід потрібен
Коригування	Позамережевий інвертор збільшує, утримує або зменшує потужність	Запобігає зворотному потоку потужності
Верифікація	КТ фіксує новий, оновлений стан	Забезпечує постійну адаптивну корекцію

Це замкнений контур керування. Керування інвертором поза мережею змінює свій вихід залежно від стану навантаження, зокрема стану електроприладів, двигунів і обладнання HVAC.

Розташування КТ, полярність і призначення фаз мають значення. Зворотний КТ або точка встановлення, яка не вимірює повне навантаження на об'єкт, може спричинити неправильні реакції керування.

SANDISOLAR SD-4872WP-US Технічний огляд

SD-4872WP-US — це гібридний позамережевий інвертор потужністю 7,2 кВт, розроблений для американських систем розділеної фази.

Параметр	Технічні характеристики
Номінальна вихідна потужність	7 200 Вт
Пікова потужність	10 800VA
Вихід змінного струму	Розділена фаза 120/240 Vac
Вхідна ємність PV	4 500 Вт 4 500 Вт
Канали MPPT	Два канали, до 16А кожен
Радіус дії фотоелектричної автономії	90–485VDC
Максимальна напруга PV у відкритому колі	500VDC
Напруга батареї	51,2 В номінально; 40–58.6VDC
Максимальний зарядний струм	150A
Типовий час передачі	10мс
Паралельні можливості	До шести одиниць

Інвертор може працювати як з акумулятором, так і без нього, хоча кожна конфігурація по-різному керує надлишковою сонячною енергією.

Нульовий експорт з акумуляторним накопичувачем

Батарея забезпечує ще один пункт призначення для надлишкової фотоелектричної енергії до того, як стане необхідним обмеження сонячної енергії.

• Надлишкове поглинання: надлишкова фотоелектрична енергія може заряджати батарею в межах встановлених меж напруги та струму.

• Перенесення енергії: Накопичена електроенергія може допомогти задовольнити попит під час вечірніх навантажень або в періоди, коли сонячна генерація менша.

• Підтримка резервного копіювання: Згідно з конструкцією системи, деякі схеми можуть продовжувати працювати під час порушення мережі.

• Згладжування навантаження: Незначні тимчасові дисбаланси між енергетичним пропозицією та попитом можна контролювати шляхом впровадження контрольованих циклів заряджання та розряду системи.

SD-4872WP-US підтримує номінальну батарейну систему 51,2 В і струм заряджання до 150 А. Фактичні налаштування зарядки мають відповідати системі керування батареєю, ємністю акумулятора, розміру кабелю та умовам встановлення.

Нульовий експорт без батареї

Без сховища інвертор Off Grid більше залежить від узгодження навантаження в реальному часі.

• Пряме використання сонячної енергії: PV забезпечує активне навантаження вдень.

• Швидке зниження навантаження: Інвертори повинні зменшувати вихідну потужність при швидкому зменшенні навантаження на об'єкті.

• Grid Backing: Сервіс усуває прогалину, коли пропозиція фотоелектричної енергії нижча за попит.

• Втрата гнучкості: Невикористана PV енергія не може бути зарезервована для задоволення майбутнього попиту.

Можливо працювати без батарейок у деяких проектах з власним споживанням. Однак слід проаналізувати попит на денне навантаження та модель попиту на навантаження.

Як Dual MPPT допомагає в енергоменеджменті

Подвійне керування MPPT і CT мають різні, але взаємодоповнюючі функції.

MPPT регулює робочу точку для кожного фотовольєрного масиву. Керування КТ визначає, скільки виходу інвертора може використовувати навантаження на сайт, при цьому вивод інвертора знаходиться близько до бажаного ліміту експорту.

Подвійний MPPT може приймати різні орієнтації фотоелектричних масивів, а також різні умови роботи. Однак у межах кожної струни напруга, струм і напруга в розкрученому колі не повинна перевищувати 500 В постійного струну.

Аспекти проєктування навантаження з розділеними фазами

SD-4872WP-US забезпечує 120V лінійно-нейтральне живлення та 240V вихід між лінією-лінією.

Дизайнерам слід враховувати наступне:

• Баланс фазового попиту: навантаження 120 В слід розумно розподіляти між L1 і L2.

• Початковий попит: Навантаження, таке як двигуни, насоси та інші компоненти HVAC, може мати великий попит під час запуску навантаження.

• Захищені навантаження: Резервні ланцюги повинні залишатися в межах безперервного та пікового показників виходу.

• Потужність двигуна: Заявлену потужність системи слід оцінити для способу запуску та навантаження.

Робота генератор-гібрид

SD-4872WP-US може приймати вхід генератора під час тривалих відключень або періодів низької сонячної енергії.

• Розмір генератора: Доступний вихід має покривати підключені навантаження та заплановане навантаження на зарядку батареї.

• Керування зарядкою: Низький зріз заряду може перевантажити невеликий генератор.

• Стабільність входу: Напруга та частота генератора мають бути в межах допустимого діапазону інвертора.

• Запобігання зворотному енергоспоживанню: Налаштування керування повинні запобігати подачі енергії інвертора до генератора.

Логіка запуску та зупинки генератора також може координуватися через керування сухим контактом, якщо це підтримується зовнішнім контролером генератора.

Моніторинг і введення в експлуатацію

SD-4872WP-US підтримує керування сенсорним екраном, CAN, RS485, USB, Wi-Fi, дистанційну діагностику та оновлення OTA. Ці функції допомагають користувачам переглядати потік живлення, стан зарядки, режим роботи та записи про несправності.

Монтажники повинні ознайомитися з наступним перед проведення операції.

• Встановлення КТ: Підтвердження правильного розташування та полярності КТ, призначення фази КТ та підключення КТ-комунікації.

• Експортна реакція: Оцінити поведінку експортної відповіді при низьких і високих навантаженнях, різних умовах стану заряду батареї та змін навантаження, що відбуваються за короткий проміжок часу.

• Електричний захист: Перевірте, чи всі провідники, всі автоматичні вимикачі, всі вимикачі роз'єднання, всі заземлювальні провідники та всі пристрої перевантаження мають належний розмір і встановлені для захисту.

• Документація відповідності: Перевірте, що документація UL та FCC для конкретної моделі інвертора (не для загальної документації продукту) є актуальною.

Заключні слова

Інвертор, керований CT, може координувати генерацію фотоелектричної енергії, зберігання батарей, локальні навантаження, вхідні ресурси та живлення генератора, одночасно обмежуючи зворотний потік енергії.

Для SANDISOLAR цінність SD-4872WP-US полягає в поєднанні контролю нульового експорту з розділеним виходом, опціональним роботою з батареєю, подвійним MPPT-входом, інтеграцією генератора, дистанційним моніторингом і паралельним розширенням. Надійна продуктивність все ще залежить від відповідного проєктування системи, точного встановлення КТ та ретельного введення в експлуатацію.

FAQ

Питання 1. Що таке інвертор поза мережею з нульовим експортом?

Інвертор з нульовим експортом поза мережею запобігає надмірному виробництву сонячної енергії від експорту в енергомережу.

Питання 2. Яка мета КТ-сенсора?

КТ-сенсор визначає струм на стороні сітки та напрямок імпорту та експорту.

Питання 3. Чи може інвертор поза мережею працювати без батареї?

Так, існують моделі позамережевих інверторів, які можуть працювати без батареї та балансувати фотоелектричний вихід з активними навантаженнями.

Питання 4. Де має розташовуватися КТ-сенсор?

КТ-сенсор зазвичай розташований найближче до основного з'єднання з мережею.

П5. Що відбувається, коли виробництво сонячної енергії досягає і перевищує попит?

Коли виробництво сонячної енергії перевищує попит, інвертор або зменшує потужність сонячного виробництва (PV вихід), або заряджає батарею.