Айлендинг - Islanding

Островная изоляция - это состояние, при котором распределенный генератор (ДГ) продолжает обеспечивать электроэнергией место, даже если внешняя электрическая сеть больше не присутствует. Изолирование может быть опасным для коммунальных служб, которые могут не осознавать, что цепь все еще находится под напряжением, и может помешать автоматическому повторному подключению устройств. Кроме того, без строгого контроля частоты баланс между нагрузкой и генерацией в изолированной цепи может быть нарушен, что приведет к аномальным частотам и напряжениям. По этим причинам распределенные генераторы должны обнаруживать изолирование и немедленно отключаться от цепи; это называется анти-островным режимом .

Распространенный пример изолирования - распределительный фидер, к которому прикреплены солнечные батареи . В случае отключения электроэнергии солнечные панели будут продолжать подавать электроэнергию до тех пор, пока уровень освещенности будет достаточным. В этом случае цепь, отключенная из-за сбоя, становится «островом». По этой причине солнечные инверторы , которые предназначены для подачи энергии в сеть, обычно должны иметь какую-то автоматическую схему защиты от изолирования.

Некоторые конструкции, обычно известные как микросети , позволяют преднамеренное разделение на отдельные участки . В случае сбоя контроллер микросети отключает локальную цепь от сети на выделенном переключателе и заставляет распределенный генератор (генераторы) питать всю локальную нагрузку.

На атомных электростанциях изолирование - это исключительный режим работы ядерного реактора. В этом режиме энергоустановка отключена от сети, а питание для систем охлаждения поступает от самого реактора. Для некоторых типов реакторов изолирование является частью нормальной процедуры, когда электростанция отключается от сети, чтобы быстро восстановить выработку электроэнергии. Когда секционирование не удается, срабатывают аварийные системы (например, дизельные генераторы). Например, французские атомные электростанции каждые четыре года проводят островные испытания. Чернобыльская катастрофа была неудачной секционирования тест.

Основы островного строительства

Электрические инверторы - это устройства, которые преобразуют постоянный ток (DC) в переменный (AC). Дополнительным требованием к сетевым интерактивным инверторам является то, что они производят мощность переменного тока, соответствующую существующей мощности, представленной в сети. В частности, сетевой инвертор должен соответствовать напряжению, частоте и фазе линии электропередачи, к которой он подключается. К точности этого отслеживания предъявляются многочисленные технические требования.

Рассмотрим случай дома с множеством солнечных панелей на крыше. Инверторы, прикрепленные к панелям, преобразуют переменный постоянный ток, обеспечиваемый панелями, в переменный ток, который соответствует электросети. Если сеть отключена, можно ожидать, что напряжение на линии сети упадет до нуля, что является явным признаком прерывания обслуживания. Однако рассмотрим случай, когда нагрузка дома точно соответствует мощности панелей в момент отключения сети. В этом случае панели могут продолжать подавать электроэнергию, потребляемую нагрузкой дома. В этом случае нет очевидных признаков прерывания.

Обычно, даже когда нагрузка и производство точно согласованы, так называемое «сбалансированное состояние», отказ сети приводит к появлению нескольких дополнительных переходных сигналов. Например, почти всегда будет кратковременное снижение напряжения в сети, которое будет сигнализировать о потенциальной неисправности. Однако такие события также могут быть вызваны нормальной работой, например запуском большого электродвигателя.

Методы обнаружения островков без большого количества ложных срабатываний являются предметом значительных исследований. У каждого метода есть некоторый порог, который необходимо преодолеть, прежде чем условие будет считаться сигналом обрыва сети, что приводит к « зоне необнаружения» (NDZ), диапазон условий, при которых реальный сбой сети будет отфильтрован. . По этой причине перед развертыванием в полевых условиях инверторы с интерактивной сетью обычно тестируются путем воспроизведения на их выходных терминалах определенных условий сети и оценки эффективности методов изолирования при обнаружении условий изолирования.

Сомнительное обоснование

Учитывая активность в полевых условиях и большое разнообразие методов, разработанных для обнаружения островков, важно учитывать, действительно ли проблема требует затрачиваемых усилий. Вообще говоря, причины анти-островного режима приводятся следующим образом (без определенного порядка):

  1. Проблемы безопасности: при образовании острова ремонтные бригады могут столкнуться с неожиданными проводами под напряжением.
  2. Повреждение оборудования конечного пользователя: оборудование пользователя теоретически может быть повреждено, если рабочие параметры сильно отличаются от нормальных. В этом случае ответственность за ущерб несет коммунальное предприятие.
  3. Прекращение отказа: повторное включение цепи на активный остров может вызвать проблемы с оборудованием электросети или привести к тому, что системы автоматического повторного включения не заметят проблему.
  4. Ошибка инвертора: повторное включение на активный остров может вызвать путаницу среди инверторов.

Первый вопрос был отвергнут многими в электроэнергетике. Рабочие линии уже постоянно подвергаются воздействию неожиданно находящихся под напряжением проводов в ходе нормальных событий (например, отключился ли дом из-за отсутствия электричества или из-за того, что житель включил главный выключатель внутрь?). Обычные рабочие процедуры в соответствии с правилами горячей линии или правилами крайнего срока требуют, чтобы линейные работники проверяли наличие питания как нечто само собой разумеющееся, и было подсчитано, что активные острова добавят незначительный риск. Однако у других аварийных работников может не быть времени на проверку линии, и эти вопросы были тщательно изучены с использованием инструментов анализа рисков. Исследование, проведенное в Великобритании, пришло к выводу, что «риск поражения электрическим током, связанный с изолированием фотоэлектрических систем при наихудших сценариях проникновения фотоэлектрических систем как для сетевых операторов, так и для потребителей, обычно составляет <10 -9 в год».

Вторая возможность также считается крайне маловероятной. В дополнение к пороговым значениям, которые предназначены для быстрого срабатывания , системы обнаружения изолирования также имеют абсолютные пороговые значения, которые срабатывают задолго до того, как будут достигнуты условия, которые могут вызвать повреждение оборудования конечного пользователя. Как правило, наибольшее беспокойство у коммунальных служб вызывают два последних вопроса. Реклоузеры обычно используются для разделения сети на более мелкие участки, которые автоматически и быстро повторно активируют ветвь, как только устраняется условие отказа (например, ветвь дерева на линиях). Существует некоторая озабоченность по поводу того, что устройства повторного включения могут не включиться повторно в случае наличия острова, или что вызываемая ими быстрая смена циклов может помешать способности системы DG снова согласовывать работу с сетью после устранения неисправности.

Если проблема изолирования действительно существует, она, по-видимому, ограничивается определенными типами генераторов. В канадском отчете 2004 года сделан вывод, что главной проблемой являются синхронные генераторы, такие как микрогидро . Эти системы могут иметь значительную механическую инерцию, которая будет обеспечивать полезный сигнал. Что касается инверторных систем, в отчете эта проблема в значительной степени не учитывается, утверждается: «Технология защиты от изолирования для инверторных систем DG разработана намного лучше, а опубликованные оценки рисков показывают, что текущие технологии и стандарты обеспечивают адекватную защиту при проникновении DG в систему. система распределения остается относительно низкой ». В отчете также отмечалось, что «взгляды на важность этого вопроса, как правило, сильно поляризованы», при этом коммунальные предприятия обычно рассматривают возможность возникновения и его последствий, в то время как те, кто поддерживает системы генерального директора, обычно используют подход, основанный на оценке риска, и очень низкие вероятности формирование острова.

Примером такого подхода, который усиливает аргумент в пользу того, что островное строительство в значительной степени не является проблемой, является крупный эксперимент по островному выделению в реальном мире, который был проведен в Нидерландах в 1999 году. Хотя он основан на действовавшей на тот момент анти-островной системе Как правило, это самые простые методы обнаружения скачков напряжения, испытания ясно показали, что островки не могут длиться более 60 секунд. Более того, теоретические предсказания оправдались; вероятность того, что существует условие баланса, составляет порядка 10 −6 в год, а вероятность того, что сеть отключится в этот момент времени, была еще меньше. Поскольку остров может образоваться только при выполнении обоих условий, они пришли к выводу, что «вероятность встречи с островом практически равна нулю».

Тем не менее, коммунальные предприятия продолжали использовать разделение как причину для отсрочки или отказа от внедрения систем распределенной генерации. В Онтарио компания Hydro One недавно представила руководящие принципы межсетевого соединения, согласно которым соединение отказывалось, если общая мощность распределенной генерации в филиале составляла 7% от максимальной годовой пиковой мощности. В то же время Калифорния устанавливает ограничение в 15% только для проверки, разрешая соединения до 30%, и активно рассматривает возможность переноса ограничения только на проверку до 50%.

Вопрос может быть чисто политическим. В Онтарио в 2009 году и впоследствии ряду потенциальных клиентов, воспользовавшихся новой программой льготных тарифов, было отказано в подключении только после создания своих систем. Это было проблемой, особенно в сельских районах, где многочисленные фермеры смогли установить небольшие системы (10 кВт / п) в рамках программы microFIT «без учета мощности» только для того, чтобы обнаружить, что Hydro One ввела новое регулирование мощности постфактум, а во многих случаях после системы были установлены.

Изолирование для резервного питания

Из-за значительного увеличения использования коммунальных служб отключения электроэнергии (PSPS) и других отключений электросетей коммунальными службами потребность в резервном и аварийном электроснабжении домов и предприятий за последние несколько лет значительно возросла. Например, некоторые отключения калифорнийской энергетической компании PG&E длились несколько дней, поскольку PG&E пытается предотвратить возникновение лесных пожаров в условиях сухого и ветреного климата. Чтобы удовлетворить эту потребность в резервном питании от сети, солнечные энергетические системы с резервным аккумулятором и изолированными инверторами пользуются повышенным спросом со стороны владельцев дома и бизнеса. Во время нормальной работы, когда присутствует сетевое питание, инверторы могут подключаться к сети для подачи энергии, вырабатываемой солнечными панелями, на нагрузки в доме или на предприятии, и тем самым снижать количество энергии, потребляемой от сети. Если есть дополнительная мощность, доступная от солнечных панелей, ее можно использовать для зарядки батарей и / или подачи энергии в сеть, чтобы фактически продавать электроэнергию коммунальному предприятию. Эта операция может снизить стоимость электроэнергии, которую владелец должен покупать у коммунального предприятия, и помочь компенсировать затраты на покупку и установку солнечной энергетической системы.

Современные инверторы могут автоматически связываться с сетью, когда сетевое питание присутствует, и когда сетевое питание потеряно или не имеет приемлемого качества, эти инверторы работают вместе с передаточным переключателем, чтобы изолировать электрическую систему дома или предприятия от сети, и инвертор подает на нее питание. система в островном режиме. В то время как большинство домов или предприятий могут представлять большую нагрузку, чем может обеспечить инвертор, сброс нагрузки достигается путем изменения частоты переменного тока на выходе инвертора (только в автономном режиме) в ответ на нагрузку на инвертор в таким образом, чтобы частота переменного тока представляла эту нагрузку. Модули нагрузки, установленные в системе подачи питания на большие нагрузки, такие как кондиционеры и электрические печи, измеряют частоту переменного тока от изолированного инвертора и отключают эти нагрузки в приоритетной последовательности, когда инвертор приближается к своей максимальной выходной мощности. Например, когда выходная мощность инвертора ниже 50% максимальной выходной мощности инвертора, частота сети переменного тока поддерживается на стандартной частоте (например, 60 Гц), но когда выходная мощность увеличивается выше 50%, частота уменьшается линейно на более высокую до 2 Гц (например, от 60 Гц до 58 Гц), когда выходная мощность инвертора достигает максимальной выходной мощности. Из-за простоты и точности управления частотой переменного тока инвертора в изолированном режиме, это управление частотой является недорогим и эффективным способом передачи нагрузки инвертора на каждый угол электрической системы, которую он питает. Модуль нагрузки для низкоприоритетной нагрузки будет измерять эту частоту сети, и если частота понижается, например, на 1 Гц или больше (например, ниже 59 Гц), модуль нагрузки отключает свою нагрузку. Несколько модулей нагрузки, каждый из которых работает на разной частоте в зависимости от приоритета своей нагрузки, могут работать, чтобы поддерживать общую нагрузку на инвертор ниже его максимальной мощности.

Эти изолированные инверторные солнечные энергосистемы позволяют потенциально запитывать все нагрузки, но не все одновременно. Эти системы обеспечивают экологичную, надежную и экономичную альтернативу генераторам с двигателями внутреннего сгорания. Разделенные инверторные системы работают автоматически, когда электроснабжение не обеспечивает бесперебойную работу критических электрических нагрузок, таких как освещение, вентиляторы для систем отопления зданий и устройства для хранения продуктов, даже если в офисе никого нет или жители дома спят.

Методы обнаружения островков

Выявление островкового состояния является предметом значительных исследований. В общем, их можно разделить на пассивные методы, которые ищут переходные процессы в сети, и активные методы, которые проверяют сеть, посылая какие-либо сигналы от инвертора или точки распределения сети. Существуют также методы, которые коммунальное предприятие может использовать для обнаружения условий, которые могут привести к отказу методов, основанных на инверторах, и преднамеренно нарушить эти условия, чтобы заставить инверторы отключиться. Отчет Sandia Labs охватывает многие из этих методологий, как используемых, так и будущих. Эти методы кратко описаны ниже.

Пассивные методы

Пассивные методы включают любую систему, которая пытается обнаружить переходные изменения в сети и использовать эту информацию в качестве основы для вероятностного определения того, вышла ли из строя сеть или какое-то другое условие привело к временному изменению.

Пониженное / повышенное напряжение

Согласно закону Ома , напряжение в электрической цепи является функцией электрического тока (поступление электронов) и приложенной нагрузки (сопротивления). В случае прерывания сети ток, подаваемый от местного источника, вряд ли будет соответствовать нагрузке настолько точно, чтобы можно было поддерживать постоянное напряжение. Система, которая периодически измеряет напряжение и ищет внезапные изменения, может использоваться для обнаружения неисправности.

Обнаружение пониженного / повышенного напряжения обычно тривиально реализовать в инверторах, взаимодействующих с сетью, поскольку основная функция инвертора - соответствовать условиям сети, включая напряжение. Это означает, что все инверторы, взаимодействующие с сетью, по необходимости имеют схемы, необходимые для обнаружения изменений. Все, что требуется, - это алгоритм обнаружения внезапных изменений. Однако внезапные изменения напряжения являются обычным явлением в сети при присоединении и снятии нагрузок, поэтому необходимо использовать порог, чтобы избежать ложных отключений.

Диапазон условий, которые приводят к невозможности обнаружения с помощью этого метода, может быть большим, и эти системы обычно используются вместе с другими системами обнаружения.

Недостаточная / повышенная частота

Частота мощности, подаваемой в сеть, является функцией источника питания, которую инверторы тщательно согласовывают. Когда сетевой источник отключен, частота мощности упадет до собственной резонансной частоты цепей на острове. Поиск изменений этой частоты, например напряжения, легко реализовать, используя уже необходимые функции, и по этой причине почти все инверторы также ищут неисправные состояния, используя этот метод.

В отличие от изменений напряжения, обычно считается маловероятным, что случайная цепь естественным образом будет иметь собственную частоту, такую ​​же, как мощность сети. Однако многие устройства намеренно синхронизируются с частотой сети, например телевизоры. В частности, двигатели могут подавать сигнал, который находится в пределах NDZ в течение некоторого времени, когда они «останавливаются». Комбинация сдвигов напряжения и частоты по-прежнему приводит к NDZ, которую не все считают адекватной.

Скорость изменения частоты

Чтобы уменьшить время, в течение которого обнаруживается остров, в качестве метода обнаружения была принята скорость изменения частоты. Скорость изменения частоты определяется следующим выражением:

где - частота системы, - время, - дисбаланс мощности ( ), - емкость системы, - инерция системы.

Если скорость изменения частоты или значение ROCOF будет больше определенного значения, встроенное поколение будет отключено от сети.

Обнаружение скачка фазы напряжения

У нагрузок, как правило , есть не идеальные коэффициенты мощности, что означает, что они не принимают напряжение от сети в полной мере, но слегка препятствуют ему. Сетевые инверторы, по определению, имеют коэффициент мощности 1. Это может привести к изменениям фазы при отказе сети, что может быть использовано для обнаружения изолирования.

Инверторы обычно отслеживают фазу сетевого сигнала с помощью какой-либо схемы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). ФАПЧ остается синхронизированной с сигналом сетки, отслеживая, когда сигнал пересекает нулевое напряжение. Между этими событиями система по существу «рисует» синусоидальный выходной сигнал, изменяя выходной ток в цепи для получения правильной формы волны напряжения. Когда сеть отключается, коэффициент мощности внезапно меняется с сетевого (1) на нагрузочный (~ 1). Поскольку схема все еще вырабатывает ток, который обеспечивал бы плавное выходное напряжение при известных нагрузках, это условие приведет к внезапному изменению напряжения. К тому времени, когда форма волны завершится и вернется к нулю, сигнал будет не в фазе.

Основным преимуществом этого подхода является то, что сдвиг фазы будет происходить, даже если нагрузка точно соответствует питанию с точки зрения закона Ома - NDZ основан на коэффициентах мощности острова, которые очень редко равны 1. Обратной стороной является то, что много общие события, такие как запуск двигателей, также вызывают скачки фазы при добавлении в цепь новых сопротивлений. Это вынуждает систему использовать относительно большие пороги, снижая ее эффективность.

Обнаружение гармоник

Даже с источниками шума, такими как двигатели, полное гармоническое искажение (THD) цепи, подключенной к сети, обычно неизмеримо из-за практически бесконечной емкости сети, которая отфильтровывает эти события. Инверторы, с другой стороны, обычно имеют гораздо большие искажения, вплоть до 5% THD. Это функция их конструкции; некоторые THD являются естественным побочным эффектом импульсных схем питания, на которых основано большинство инверторов.

Таким образом, когда сеть отключается, THD локальной цепи естественным образом увеличивается до THD самих инверторов. Это обеспечивает очень безопасный метод обнаружения секционирования, поскольку, как правило, нет других источников THD, которые соответствовали бы источнику инвертора. Кроме того, взаимодействия внутри самих инверторов, особенно трансформаторов , имеют нелинейные эффекты, которые создают уникальные 2-ю и 3-ю гармоники, которые легко измерить.

Недостатком этого подхода является то, что некоторые нагрузки могут отфильтровывать искажения так же, как это пытается сделать инвертор. Если этот эффект фильтрации достаточно силен, он может снизить THD ниже порога, необходимого для запуска обнаружения. Системы без трансформатора «внутри» точки отключения усложнят обнаружение. Однако самая большая проблема заключается в том, что современные инверторы пытаются максимально снизить THD, в некоторых случаях до неизмеримых пределов.

Активные методы

Активные методы обычно пытаются обнаружить отказ сети, подавая в линию слабые сигналы, а затем определяя, изменяется ли сигнал.

Ввод тока обратной последовательности

Этот метод является активным методом обнаружения островков, который может использоваться трехфазными блоками распределенной генерации с электронной связью (DG). Метод основан на подаче тока обратной последовательности через контроллер преобразователя напряжения (VSC) и обнаружении и количественной оценке соответствующего напряжения обратной последовательности в точке общего соединения (PCC) VSC с помощью унифицированного трехступенчатого блока. фазовый сигнальный процессор (UTSP). Система UTSP представляет собой усовершенствованный контур фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), который обеспечивает высокую степень устойчивости к шумам и, таким образом, позволяет обнаруживать изолированное устройство на основе подачи небольшого тока обратной последовательности. Ток обратной последовательности вводится контроллером обратной последовательности, который принимается как дополнение к обычному регулятору тока VSC. Метод подачи тока обратной последовательности обнаруживает событие изолирования в течение 60 мс (3,5 цикла) в условиях испытаний UL1741, требует подачи тока обратной последовательности от 2% до 3% для обнаружения изолированного включения, может правильно обнаружить событие изолированного включения для коэффициента короткого замыкания сети 2 или выше, и нечувствителен к изменениям параметров нагрузки испытательной системы UL1741.

Измерение импеданса

Измерение импеданса пытается измерить полное сопротивление цепи, питаемой от инвертора. Он делает это, слегка «нагружая» амплитуду тока через цикл переменного тока, представляя слишком большой ток в данный момент времени. Обычно это не оказывает никакого влияния на измеряемое напряжение, поскольку сеть является бесконечно жестким источником напряжения. В случае отключения даже небольшое усилие приведет к заметному изменению напряжения, что позволит обнаружить остров.

Основное преимущество этого метода состоит в том, что он имеет исчезающе маленький NDZ для любого данного инвертора. Однако обратное также является основным недостатком этого метода; в случае нескольких инверторов, каждый из них будет выдавать в линию немного отличающийся сигнал, скрывая влияние на любой инвертор. Эту проблему можно решить путем обмена данными между инверторами, чтобы гарантировать, что все они работают по одному и тому же графику, но в неоднородной установке (несколько установок в одной ветви) это становится трудным или невозможным на практике. Кроме того, этот метод работает только в том случае, если сетка фактически бесконечна, и на практике многие соединения реальных сетей не удовлетворяют этому критерию в достаточной степени.

Измерение импеданса на определенной частоте

Хотя методика аналогична измерению импеданса, этот метод, также известный как «скачок амплитуды гармоник», на самом деле ближе к обнаружению гармоник. В этом случае инвертор намеренно вводит гармоники на заданной частоте и, как и в случае измерения импеданса, ожидает, что сигнал от сети превысит его, пока сеть не выйдет из строя. Как и в случае обнаружения гармоник, сигнал может быть отфильтрован реальными цепями.

Сдвиг частоты в режиме скольжения

Это один из новейших методов обнаружения островков, и в теории один из лучших. Он основан на том, чтобы заставить фазу выхода инвертора немного смещаться с сеткой, с ожиданием того, что сеть будет подавлять этот сигнал. Система полагается на действия точно настроенного контура фазовой автоподстройки частоты, чтобы стать нестабильным при отсутствии сигнала сети; в этом случае система ФАПЧ пытается вернуть сигнал обратно к себе, который настроен на продолжение дрейфа. В случае отказа сети система быстро отклонится от расчетной частоты, что в конечном итоге приведет к отключению инвертора.

Основное преимущество этого подхода заключается в том, что он может быть реализован с использованием схем, уже имеющихся в инверторе. Основным недостатком является то, что инвертор всегда должен немного отставать от сети, что снижает коэффициент мощности. Вообще говоря, система имеет исчезающе маленький NDZ и быстро отключается, но известно, что есть некоторые нагрузки, которые будут реагировать, чтобы компенсировать обнаружение.

Смещение частоты

Смещение частоты заставляет сигнал с небольшим отклонением от частоты в сеть, но «исправляет» это в конце каждого цикла, возвращаясь в фазу, когда напряжение достигает нуля. Это создает сигнал, аналогичный скользящему режиму, но коэффициент мощности остается ближе к сетевому и сбрасывается каждый цикл. Более того, вероятность того, что сигнал будет отфильтрована известными нагрузками, меньше. Основным недостатком является то, что каждый инвертор должен согласиться сдвигать сигнал обратно к нулю в той же точке цикла, например, когда напряжение возвращается к нулю, иначе разные инверторы будут направлять сигнал в разных направлениях и фильтровать его.

У этой базовой схемы есть множество возможных вариаций. Версия Frequency Jump, также известная как «метод зебры», вставляет форсирование только на определенное количество циклов в заданном шаблоне. Это значительно снижает вероятность того, что внешние цепи могут отфильтровать сигнал. Это преимущество исчезает при использовании нескольких инверторов, если не используется какой-либо способ синхронизации шаблонов.

Утилитарные методы

У утилиты также есть множество доступных методов для принудительного отключения систем в случае сбоя.

Ручное отключение

Для подключения большинства небольших генераторов требуется механический выключатель, поэтому, как минимум, коммунальное предприятие может послать ремонтника, чтобы он все их отключил. Для очень крупных источников можно просто установить специальную горячую линию по телефону, по которой оператор вручную отключит генератор. В любом случае время реакции может быть порядка минут или часов.

Автоматическое отключение

Ручное отключение можно автоматизировать с помощью сигналов, отправляемых через сеть, или с помощью вторичных средств. Например, линии связи по линиям электропередачи могут быть установлены во всех инверторах, периодически проверяя наличие сигналов от электросети и отключая их либо по команде, либо в случае исчезновения сигнала на фиксированное время. Такая система была бы высоконадежной, но дорогостоящей в реализации.

Трансфер-поездка

Поскольку коммунальное предприятие может быть разумно уверено в том, что у него всегда будет метод обнаружения неисправности, будь то автоматический или простой просмотр устройства повторного включения, коммунальное предприятие может использовать эту информацию и передать ее по линии. Это можно использовать для принудительного отключения должным образом оборудованных систем DG, намеренно открывая серию устройств повторного включения в сети, чтобы принудительно изолировать систему DG таким образом, чтобы она вышла из NDZ. Этот метод может гарантированно работать, но требует, чтобы сеть была оборудована системами автоматического повторного включения и внешними системами связи, которые гарантируют, что сигнал дойдет до устройств повторного включения.

Вставка импеданса

Связанная с этим концепция состоит в том, чтобы умышленно привести часть сети в состояние, которое гарантирует отключение систем DG. Это похоже на метод передачи-отключения, но использует активные системы в головном узле сети, а не полагается на топологию сети.

Простым примером является большая батарея конденсаторов , которые добавляются к ответвлению, остаются заряженными и обычно отключаются переключателем. В случае отказа конденсаторы переключаются в ответвление электросетью после короткой задержки. Это может быть легко выполнено с помощью автоматических средств в точке распространения. Конденсаторы могут подавать ток только в течение короткого периода, гарантируя, что начало или конец выдаваемого ими импульса вызовут достаточно изменений, чтобы отключить инверторы.

Похоже, что для этого метода защиты от островков нет NDZ. Его главный недостаток - стоимость; Конденсаторная батарея должна быть достаточно большой, чтобы вызывать изменения напряжения, которые будут обнаружены, и это функция от величины нагрузки на ответвлении. Теоретически потребуются очень крупные банки, и коммунальное предприятие вряд ли положительно отнесется к этим расходам.

SCADA

Защита от изолирования может быть улучшена за счет использования систем диспетчерского управления и сбора данных (SCADA), уже широко используемых на рынке коммунальных услуг. Например, сигнал тревоги может звучать, если система SCADA обнаруживает напряжение на линии, где, как известно, происходит сбой. Это не влияет на системы защиты от островков, но может позволить быстро внедрить любую из упомянутых выше систем.

Рекомендации

Библиография

Единица распределенных ресурсов, IEEE Trans. по силовой электронике, ТОМ. 23, НЕТ. 1 ЯНВАРЯ 2008.

Стандарты

  • Стандарты IEEE 1547, Стандарт IEEE для соединения распределенных ресурсов с электроэнергетическими системами
  • Содержание UL 1741, UL 1741: Стандарт для инверторов, преобразователей, контроллеров и системного оборудования для использования с распределенными энергоресурсами

дальнейшее чтение

Внешние ссылки