Izvleček
Ta tehnični dokument raziskuje kritično vlogo trenutnih transformatorjev (CTS) v fotovoltaičnih (PV) sistemih za omejitev izhodne moči. Ker se PV instalacije, povezane z omrežjem, soočajo z naraščajočimi regulativnimi zahtevami za upravljanje vbrizgavanja električne energije, so se rešitve, ki temeljijo na CT, postale zanesljiv pristop za spremljanje trenutnega spremljanja in aktivno zmanjšanje moči v realnem času. Ta članek preučuje delovna načela, metode izvajanja, ožičenje namestitve in tehnične prednosti aplikacij CT v scenarijih omejitve moči PV.
1.Introduction
Hitra rast fotovoltaičnih sistemov, povezanih z omrežji, je uvedla nove izzive za upravljanje stabilnosti omrežja. Številne komunalne storitve zdaj zahtevajo, da PV sistemi vključijo zmogljivosti omejitve izhodne moči, da preprečijo prenapetost, izpolnjujejo sporazume o medsebojni povezavi in sodelujejo v programih odziva na povpraševanje. Trenutni transformatorji služijo kot bistvene komponente v teh sistemih za omejitev moči z zagotavljanjem natančnih, izoliranih tokovnih meritev za kontrolne algoritme.
2. Fundamentali delovanja CT v PV sistemih
Trenutni transformatorji so instrumentni transformatorji, zasnovani tako, da ustvarijo izmenični tok v njegovem sekundarnem navijanju, ki je sorazmeren toku, merjenem v njegovem primarnem prevodniku. V PV aplikacijah:
Načelo merjenja: CTS uporabijo elektromagnetno indukcijo, da se znižajo visoke trenutne vrednosti na standardizirane, merljive ravni (običajno 0-5 a ali 1-5 v izhodi)
Izolacija: zagotavlja galvansko izolacijo med električnimi vezji in merjenjem/krmilno elektroniko
Razred natančnosti: PV aplikacije običajno zahtevajo 0. 5% do 1% Natančnost CTS za učinkovit nadzor moči
Odziv na frekvenco: mora prilagoditi celoten spekter harmonic, ki je prisoten v izhodu pretvornika
3. Izvajanje omejitev moči z uporabo CTS
3.1SISTEM Arhitektura
Tipični sistem omejitve moči na osnovi CT je sestavljen iz:
CT senzorji: nameščeni na vsak izhod pretvornika ali na mestu skupne sklopke (PCC)
Signalno kondicioniranje: upori obremenitve in filtrirna vezja
Procesijska enota: mikrokontroler ali plc, ki izračuna resnično moč
Kontrolni vmesnik: Komunikacija s PV -pretvorniki za prilagoditev moči
3.2Control Strategies
1. Absolutna omejitev moči:
Nastavi fiksni največji prag izhodne moči
Meritve CT sprožijo omejitev, ko moč presega vnaprej določene omejitve
2.Dinamična omejitev moči:
Izvaja krmiljenje hitrosti rampe
Se odzove na odstopanja frekvence omrežja
Sodeluje v shemah z aktivnim zmanjšanjem električne energije
3.Za delitev moči:
V sistemih z več inverterji uporablja CT meritve za sorazmerno distribucijo omejevanja
4. Smernice za namestitev in ožičenje za CTS v PV sistemih
Pravilna namestitev in ožičenje trenutnih transformatorjev (CTS) sta ključnega pomena za zagotavljanje natančne merjenja toka in zanesljive omejitve moči v fotovoltaičnih (PV) sistemih. Nepravilna namestitev lahko privede do meritev napak, nevarnosti za varnost ali celo okvare sistema.
Fizična namestitev
Usmerjenost: Prepričajte se, da so CT nameščeni v pravilni smeri (primarni prevodnik, ki poteka skozi označeno stran).
Izogibajte se nasičenosti: CT -ji hranite stran od močnih magnetnih polj (npr. Transformatorjev, velikih motorjev), da preprečite izkrivljanje merjenja.
Diagram povezave enega samega CT
L -linija električnega omrežja je povezana z vrat L v mrežnem terminalu pretvornika skozi CT, n linija električnega omrežja je povezana z N vrat v mrežnem terminalu pretvornika, dva izhodna vodila na sekundarni strani CT sta povezana s funkcijskim terminalom pretvornika.
Opomba: Ko odčitavanje moči obremenitve na LCD ni pravilno, prosimo, obrnite puščico CT.
Diagram povezave več CTS
Več CT -jev je povezanih z pretvornikom na enak način, kot je en sam CT povezan z pretvornikom, previdnostni ukrepi pa so enaki, vendar je treba več CT -jev, če je povezan z pretvornikom, in en CT je mogoče ozemljitev ali nevzdržno, če je povezan z inverterjem.
5. Tehnične prednosti rešitev, ki temeljijo na CT
V primerjavi z alternativnimi pristopi merjenja moči ponujajo CT izvedbe:
Visoka zanesljivost: v merilni poti ni gibljivih delov ali aktivnih komponent
Širok dinamični razpon: lahko natančno izmerite od 1% do 150% nazivnega toka
Hiter odziv: tipičen odzivni čas<100ms for power limitation control loops
Scaliability: Enostavno dodajanje merilnih točk pri širjenju PV sistemov
STROŠKA Učinkovitost: nižji stroški izvajanja kot senzorji za učinkovitost dvorane za visoke trenutne aplikacije
6. Upoštevanje
6.1 CT izbirna merila
Trenutna ocena: mora presegati največji pričakovani tok z 20-30%
Natančnost: razred 0. 5 priporočljivo za natančen nadzor moči
Fazna napaka: kritična za trifazne izračune moči
Značilnosti nasičenosti: med pogoji napake se ne smejo nasičiti
6.2Integracija s kontrolnimi sistemi
Sodobne izvedbe pogosto kombinirajo meritve CT z:
Sistemi SCADA za daljinsko spremljanje
Nadzorna logika na osnovi PLC
Analitične platforme v oblaku
Protokoli komunikacije o pametnem pretvorniku (SunSpec, Modbus itd.)
7. Zaključek
Trenutni transformatorji zagotavljajo robustno, natančno in stroškovno učinkovito rešitev za zahteve za omejitev fotonapetostne izhodne moči. Zaradi njihovih prirojenih značilnosti so idealno primerne za zahtevne pogoje delovanja PV sistema. Ker zahteve za integracijo omrežja postanejo strožje, bodo sistemi za nadzor moči, ki temeljijo na CT, še naprej igrali ključno vlogo pri ohranjanju ravnovesja med proizvodnjo obnovljivih virov energije in stabilnostjo omrežja. Pravilna izbira, namestitev in vzdrževanje opreme CT zagotavljajo zanesljive dolgoročne zmogljivosti v aplikacijah za omejitev moči.
