Если у вас установлены солнечные панели, вы можете ожидать, что они обеспечат электропитание вашего дома во время отключения электроэнергии. Однако во многих солнечных системах, подключенных к сети, инвертор автоматически отключается при отключении электросети. Это не является дефектом системы. Это функция безопасности, называемая защитой от островного режима.
В энергосистеме режим автономной работы означает, что участок электрической сети продолжает получать энергию даже после отключения от основной сети. В солнечных энергосистемах автономная работа обычно относится к дому, зданию или локальной цепи, которые продолжают получать энергию от солнечных панелей, батарей или других источников. распределенные энергетические ресурсы в то время как электросеть отключена.
В этом руководстве объясняется, что означает режим автономной работы, почему подключенные к сети солнечные инверторы отключаются во время отключений электроэнергии, как работает защита от автономной работы и как можно построить безопасную систему автономной работы солнечной электростанции с использованием совместимого инвертора, аккумуляторной батареи, передающего оборудования и правильного электрического проектирования.
Что такое режим автономной работы в энергосистеме?
В энергосистеме режим автономной работы — это состояние, при котором участок сети электрически отделяется от основной сети электроснабжения, но продолжает получать энергию от местных источников. К таким местным источникам могут относиться солнечные фотоэлектрические системы, ветряные турбины, дизельные генераторы, системы хранения энергии на основе батарей или другие распределенные источники энергии.
Например, представьте, что распределительный фидер теряет связь с основной сетью из-за неисправности или отключения электроэнергии. Если солнечные батареи на крышах или местные генераторы продолжают вырабатывать электроэнергию и обеспечивать электроснабжение близлежащих потребителей, этот фидер может превратиться в электрический «остров». Он больше не подключен к более широкой сети, но напряжение на нем может сохраняться.
Это может произойти двумя способами:
- Непреднамеренное образование островков: Остров образуется неожиданно во время сбоя или отключения электроэнергии. Это опасно и должно быть быстро обнаружено.
- Преднамеренное создание островной зоны: Система предназначена для отключения от электросети и автономной работы в качестве резервного источника питания или для функционирования микросети.
В современных распределенных энергетических системах режим автономной работы не всегда плох. Ключевой вопрос заключается в том, контролируется ли, изолируется ли, защищается ли и одобрен ли этот режим соответствующими правилами энергосистемы.
Создайте более безопасную систему резервного питания от солнечной энергии.
Avepower приводит LiFePO4 Решения для хранения энергии в аккумуляторных батареях для резервного электроснабжения жилых домов, автономного солнечного питания и небольших проектов по хранению энергии. Подберите аккумуляторную батарею нужной емкости к совместимым гибридным инверторам для более безопасной работы резервного источника питания.
Что такое «островная» ориентация в Солнечной системе?
В солнечной энергетической системе режим автономной работы означает, что солнечная фотоэлектрическая система продолжает подавать электроэнергию в местную электрическую цепь, когда основная сеть отключена.
Многие домовладельцы считают, что если у них на крыше установлены солнечные панели, то у них должно быть электричество и днем, даже при отключении электросети. В действительности же большинство стандартных солнечных энергосистем, подключенных к сети, спроектированы таким образом, чтобы автоматически отключаться во время отключения электроэнергии.
Если солнечный инвертор Если электроэнергия продолжает поступать в дом, а избыток возвращается в сеть, то ремонтники линий электропередач могут столкнуться с неожиданным напряжением. Оборудование также может быть повреждено, если нестабильный локальный островной источник питания подключается к сети с нарушением фазы.
Именно поэтому в инверторы для солнечных электростанций, подключаемые к сети, предусмотрена защита от островного режима. Стандартный сетевой инвертор должен обнаруживать аномальные условия в сети и прекращать подачу электроэнергии в сеть при отключении электроснабжения.
Непреднамеренное отключение от сети против преднамеренного отключения от сети
Понимание разницы между непреднамеренным и преднамеренным образованием «островков» имеет важное значение для проектирования Солнечной системы.
Непреднамеренное островение
Непреднамеренное отключение от сети происходит, когда солнечная фотоэлектрическая система... инвертор аккумулятора, Генератор или другой распределенный источник энергии продолжает обеспечивать энергией локальный участок сети после отказа основной сети.
Это тот тип изоляции, который призваны предотвращать коммунальные предприятия и стандарты безопасности. Он может создавать ряд проблем:
- Рабочие коммунальных служб могут считать, что линия обесточена, хотя она все еще находится под напряжением.
- Напряжение и частота могут стать нестабильными.
- Нагрузка и выработка электроэнергии могут оказаться несбалансированными.
- Защитные устройства могут работать не так, как ожидалось.
- При плохой синхронизации повторное подключение к сети может повредить оборудование.
По этой причине защита от островного режима является стандартной функцией безопасности в солнечных электростанциях, подключенных к сети, и в инверторных системах.
Преднамеренное создание островной зоны
Преднамеренное отключение от сети — это другой подход. Это запланированный и контролируемый режим, при котором система отключается от электросети и обеспечивает питанием определенный набор нагрузок локально.
Это часто встречается в:
- системы резервного питания на солнечных батареях
- Домашние системы накопления энергии
- Коммерческие системы резервного питания
- микросетей
- Системы дистанционного управления электропитанием
- Приложения резервного копирования критически важных нагрузок
В случае создания искусственного острова система должна обладать необходимым оборудованием для изоляции объекта от электросети. Обычно это включает в себя гибридный инвертор, аккумуляторная батарея, резервный шлюз, автоматический переключатель нагрузки, панель управления критически важной нагрузкой и надлежащие настройки защиты.
При правильном проектировании преднамеренное автономное энергоснабжение позволяет дому или зданию поддерживать работу основных потребителей электроэнергии, не отправляя её обратно в центральную сеть.
Что такое анти-островная политика?
Функция защиты от островного режима — это защитная функция, которая предотвращает продолжение подачи электроэнергии в сеть от подключенной к сети солнечной энергосистемы при отключении основного электроснабжения.
В нормальном режиме работы сетевой инвертор синхронизируется с энергосетью. Он отслеживает напряжение, частоту, фазу и другие электрические параметры сети. Когда сеть становится нестабильной или пропадает, инвертор обнаруживает неисправность и прекращает экспорт электроэнергии.
Как работает защита от островного режима?
Защита от островного режима позволяет инвертору обнаруживать, когда сеть становится нестабильной или недоступной. Как только инвертор обнаруживает сбой в сети, он прекращает подачу электроэнергии в сеть.
Существует два основных типа методов обнаружения островного режима.
Пассивное обнаружение островного режима
Пассивные методы позволяют отслеживать параметры сети, такие как:
- Напряжение
- частота
- Угол фазы
- Скорость изменения частоты
- Гармоническое искажение
- Сопротивление сети
Если эти значения выйдут за пределы допустимых значений, инвертор отключится.
Пассивное обнаружение во многих случаях является простым и эффективным методом. Однако, если местная генерация и местная нагрузка находятся в тесном балансе, напряжение и частота поначалу могут существенно не меняться. Это может создать зону, в которой обнаружение не происходит, поэтому многие инверторы также используют активные методы.
Активное обнаружение островного режима
Активные методы предполагают преднамеренное внесение небольших возмущений в выходной сигнал инвертора и наблюдение за реакцией сети. Если сеть присутствует, она достаточно сильна, чтобы поглотить возмущение. Если сеть отсутствует, локальный автономный режим становится нестабильным быстрее, что позволяет инвертору обнаружить автономный режим и отключиться.
Активные методы могут включать изменения в:
- Реактивная сила
- Сдвиг частоты
- Текущее поведение выходных данных
- Обнаружение импеданса
В реальных изделиях производители инверторов могут комбинировать пассивное и активное обнаружение для повышения надежности. Монтажники всегда должны соблюдать местные нормы электросетей, инструкции к инверторам и требования к подключению к электросети.
Нужна поддержка аккумуляторов для монтажных проектов?
Avepower Наша команда может помочь монтажникам, дистрибьюторам и заказчикам проектов подтвердить емкость аккумулятора, напряжение, протокол связи и совместимость с инвертором до начала эксплуатации.
Что такое режим "Один остров"?
Автономный режим — это управляемый режим работы, при котором солнечная электростанция и аккумуляторная система преднамеренно отключаются от сети и самостоятельно обеспечивают питанием локальные нагрузки.
Это отличается от небезопасного автономного режима. В безопасной автономной системе инвертор сначала отключает дом или объект от электросети. Затем он создает стабильное локальное электропитание переменного тока для выбранных нагрузок. Аккумулятор обеспечивает накопление энергии, а солнечные панели могут продолжать заряжать аккумулятор и обеспечивать питание нагрузок, когда есть солнечный свет.
Для безопасной работы системы островного режима обычно требуется:
- Гибридный инвертор или инвертор, формирующий сеть.
- Аккумуляторная батарея
- Автоматический переключатель или резервный интерфейс
- Панель критически важной нагрузки или цепь защищаемой нагрузки
- Правильное заземление и согласование нейтрального проводника.
- связь системы управления батареей
- Получение местных разрешений, согласование с электросетью и установка в соответствии с нормами.
Для домовладельцев и монтажников, планирующих внедрение подобных систем, важна надежная аккумуляторная платформа. Avepower предложения домашние системы хранения энергии Предназначен для хранения солнечной энергии, резервного электропитания и управления энергопотреблением в жилых домах. Для проектов, требующих гибкой мощности, это решение идеально подходит. наращиваемых LiFePO4 аккумулятор поддерживает модульное расширение для удовлетворения различных требований к резервному копированию.
Противоположности режиму "против островного режима" и "островному режиму": это противоположные понятия?
Противодействие режиму "островной режим" и режим "островной режим" могут звучать противоречиво, но в правильно спроектированной системе резервного копирования они работают вместе.
Функция защиты от островного режима защищает энергосистему, предотвращая обратную подачу электроэнергии во время отключения. Режим островного режима защищает пользователя, позволяя выбранным нагрузкам продолжать работу после того, как объект был безопасно отключен от сети.
Проще говоря:
| Срок | Смысл | Цель |
|---|---|---|
| Непреднамеренное образование островка | Система продолжает подавать энергию в часть энергосистемы без надлежащего контроля. | Опасно, и этого необходимо избегать. |
| Анти-остров | Инвертор обнаруживает сбой в сети и прекращает подачу электроэнергии в сеть. | Защищает рабочих, оборудование и энергосистему. |
| островной режим | Система безопасно отключается от сети и обеспечивает электропитание местных потребителей. | Обеспечивает резервное питание во время отключений |
Солнечная энергосистема с возможностью резервного питания должна предотвращать небезопасную обратную подачу электроэнергии и обеспечивать контролируемую локальную работу.
Могут ли солнечные батареи работать во время отключения электроэнергии?
Солнечные панели могут работать во время отключения электроэнергии только в том случае, если система рассчитана на резервное питание.
Стандартная солнечная энергосистема, подключенная к сети, без аккумуляторного хранилища обычно отключается при отключении сети. Даже если светит солнце, инвертору для безопасной работы необходима стабильная опорная точка в сети. Без сети инвертор перестает вырабатывать переменный ток.
Если вы сравниваете варианты аккумуляторов для резервного питания от солнечной энергии, AvepowerАвтора серия настенных солнечных батарей предназначен для бытового хранения энергии, LiFePO4 аккумуляторные технологии, масштабируемая емкость, BMS Защита и поддержка совместимости инверторов для установщиков, дистрибьюторов и OEM проектов.
Как батареи обеспечивают безопасный автономный режим
Система хранения энергии на основе аккумуляторов помогает решить одну из самых больших проблем автономного режима: поддержание баланса.
В солнечной энергосистеме, подключенной к сети, электросеть выступает в качестве мощного источника опорного напряжения и частоты. Она поглощает избыточную мощность и подает дополнительную энергию при изменении выработки солнечной энергии. Во время отключения электроэнергии этот опорный источник исчезает.
Аккумуляторная система может помочь создать и стабилизировать локальный электрический остров за счёт следующих действий:
- Обеспечение электропитанием при снижении выработки солнечной энергии.
- Поглощение избыточной солнечной энергии при высоком уровне производства.
- Обеспечение стабильности напряжения и частоты
- Обеспечение электроснабжения в ночное время или в пасмурную погоду.
- Разрешение отдельным нагрузкам работать без поддержки электросети.
Для проектов модульного жилья, AvepowerАвтора наращиваемых LiFePO4 аккумуляторные системы Может использоваться там, где монтажникам требуется гибкое расширение мощности для резервного питания дома, автономного потребления солнечной энергии и небольших проектов по хранению энергии.
Как подобрать аккумулятор для автономного режима
Размер батареи зависит от того, что вы хотите питать и как долго вам нужно обеспечивать резервное питание.
Начните с перечисления основных потребителей электроэнергии. Укажите номинальную мощность каждого прибора и количество часов, необходимых для его работы. Затем рассчитайте общую потребность в энергии в киловатт-часах.
Например:
- Холодильник: 150 Вт в среднем × 10 часов = 1.5kWh
- WiFi роутер: 15 Вт × 10 часов = 0.15kWh
- Светодиодное освещение: 100 Вт × 5 часов = 0.5kWh
- Зарядка ноутбука и телефона: 100 Вт × 4 часа = 0.4kWh
- Небольшой водяной насос или другое устройство: зависит от профиля нагрузки.
Небольшой аварийной резервной системе может потребоваться всего несколько киловатт-часов. Для резервной системы, охватывающей весь дом, может потребоваться 10 киловатт-часов.kWh, 20 kWhили больше, особенно если в стоимость включены кондиционер, электрическое отопление, водяные насосы или крупная бытовая техника.
Монтажникам также следует учитывать следующее:
- Мощности инвертора при перенапряжении
- непрерывный ток разряда батареи
- Глубина разряда
- Потенциал подзарядки от солнечной энергии
- Местные погодные условия и продолжительность отключения электроэнергии.
- Будь то резервное электроснабжение для основных потребителей или для всего дома.
- Будущие потребности в расширении
Модульные системы могут быть полезны, поскольку клиенты могут начать с меньшей мощности и расширить ее позже. AvepowerАвтора решения для хранения энергии в домашних солнечных батареях Включает в себя варианты для настенного монтажа, штабелирования и универсальные решения, подходящие для различных мест установки и потребностей проекта.
Солнечная энергия, подключенная к сети, против автономного режима работы солнечной батареи.
Приведенное ниже сравнение наглядно демонстрирует разницу.
| Тип системы | Поведение при отключении электросети | Можно ли подключить электроприборы во время отключения электроэнергии? | Ключевое требование |
|---|---|---|---|
| Только солнечные батареи, подключенные к сети | Инвертор отключается. | Нет | Защита от островков |
| Солнечная энергия + стандартный сетевой инвертор + без аккумулятора | Отключается во время сбоя | Нет | Требуется координатная сетка. |
| Солнечная энергия + аккумулятор + гибридный инвертор | Отключается от сети и переходит в резервный режим. | Да | Перенос оборудования и резервной конфигурации |
| Автономная солнечная система | Всегда независим от централизованной электросети. | Да | Автономный инвертор, аккумуляторы, расчет мощности системы. |
| Микросеть | Можно подключаться/отключаться от сети. | Да | Управление, защита, синхронизация |
Для большинства домов практичным решением является не обход защиты от островного режима. Правильным решением будет установка соответствующей требованиям системы солнечных батарей, обеспечивающей безопасную резервную работу.
Автономный режим для коммерческих и микросетевых приложений
В коммерческих и промышленных системах автономный режим может быть более сложным. Вместо резервирования нескольких бытовых цепей система может поддерживать:
- Офисные здания
- Фермы
- Телекоммуникационные сайты
- Отели
- Клиники
- Склады
- места для зарядки электромобилей
- Удаленные сообщества
- Промышленные объекты
Для работы в автономном режиме в коммерческих целях могут потребоваться более мощные батареи. системы управления энергией, системы преобразования энергииреле защиты и координация с дизельными генераторами или солнечными фотоэлектрическими установками.
Для более крупных проектов, AvepowerАвтора Коммерческие и промышленные решения для хранения энергии и системы хранения высоковольтных аккумуляторов может поддерживать масштабируемый ESS конфигурации для покупателей проектов, интеграторов и OEM/ODM партнеры.
Контрольный список для установщика при проектировании безопасной автономной работы солнечной батареи
Для монтажников, дистрибьюторов и заказчиков проектов следующий контрольный список может помочь сократить количество ошибок проектирования:
- Уточните, хочет ли клиент резервное копирование только основных ресурсов или резервное копирование всего дома.
- Проверьте, поддерживает ли инвертор автономный режим, резервное питание, режим EPS или режим микросети.
- Убедитесь в совместимости батареи с инвертором.
- Проверьте напряжение батареи, её ёмкость, ток разряда и протокол связи.
- Разрабатывайте цепи защиты нагрузки, исходя из реальных потребностей в электроэнергии.
- Включите в комплект утвержденный переключатель нагрузки или резервный интерфейс.
- Уточните заземление, выравнивание нейтрального провода и соответствие местным требованиям электротехнического законодательства.
- Уточните у энергоснабжающей компании требования по предотвращению образования изолированных сетей и подключению к сети.
- Предусмотрите возможность расширения системы за счет аккумуляторов, если клиент планирует в дальнейшем добавлять нагрузку.
- Обеспечьте четкое обучение пользователей работе с резервным копированием и мониторингом.
Для клиентов B2B, Avepower может поддерживать проекты по хранению энергии в жилых домах и небольших коммерческих объектах с масштабируемыми вариантами батарей. поддержка совместимости с инверторами и OEM/ODM настройкаМонтажники и дистрибьюторы могут ознакомиться с информацией. AvepowerАвтора Ассортимент продукции для домашнего хранения энергии чтобы согласовать емкость батареи и конфигурацию системы с требованиями проекта.
Возьмите под контроль свою энергию с помощью Avepower!
Домашняя солнечная батарея, работающая тихо, экологично и надежно, легко подключается к солнечной электростанции или к электросети, обеспечивая резервное питание для всего дома. Avepower Оптимизируйте системы хранения энергии в соответствии с вашими потребностями, выработкой солнечной энергии и будущим ростом.
Заключение
В энергосистеме режим автономной работы означает, что часть электрической сети продолжает работать независимо от основной сети. В солнечных энергосистемах автономная работа может представлять собой либо угрозу безопасности, либо ценную резервную функцию, в зависимости от того, контролируется ли она.
Непреднамеренное отключение от сети необходимо предотвращать с помощью защиты от островного режима. Именно поэтому стандартные солнечные энергосистемы, подключенные к сети, отключаются во время отключений электроэнергии. Однако преднамеренное отключение от сети позволяет солнечной аккумуляторной системе безопасно отключаться от сети и питать отдельные нагрузки в островном режиме.
FAQ
Режим автономной работы солнечной системы означает, что солнечная система продолжает подавать электроэнергию в местную электрическую цепь после отключения электросети. Если это происходит без надлежащей изоляции, это небезопасно. Если же управление осуществляется с помощью инвертора и аккумуляторной системы с возможностью резервного питания, это может обеспечить полезное аварийное электроснабжение.
Функция защиты от островного режима — это защитная функция, которая обнаруживает сбой в сети и предотвращает подачу электроэнергии от солнечного инвертора обратно в энергосеть. Она защищает работников энергокомпании, оборудование и процесс восстановления электроснабжения.
Большинство солнечных энергосистем, подключенных к сети, отключаются во время отключений электроэнергии, поскольку они не должны подавать напряжение на линии электропередачи, когда сеть отключена. Это необходимая функция безопасности, а не неисправность солнечных панелей.
Да, но только если система включает в себя необходимое оборудование, такое как батарея, гибридный инвертор, переключатель нагрузки или резервный шлюз, а также надлежащую конфигурацию резервного копирования.
Автономный режим — это управляемый резервный режим работы, при котором система солнечных батарей отключается от сети и независимо питает выбранные нагрузки.
Не совсем. Автономные системы постоянно независимы от централизованной электросети. Системы, работающие в автономном режиме, обычно остаются подключенными к сети, но могут временно отключаться и работать независимо во время отключений электроэнергии.
В большинстве домашних систем резервного питания — да. Аккумулятор помогает стабилизировать электропитание, поддерживает нагрузку при изменении солнечной активности и обеспечивает электроэнергией ночью или в пасмурную погоду.
Аккумуляторные системы, способные передавать электроэнергию в сеть, как правило, рассматриваются как распределенные источники энергии и должны соответствовать применимым требованиям к подключению к сети и предотвращению островного режима работы. Требования различаются в зависимости от региона, поэтому установщикам следует уточнить местные нормы и правила энергоснабжения.
Нет. Защиту от островного режима не следует отключать или обходить. Если требуется резервное питание, используйте совместимый гибридный инвертор, аккумуляторную систему и оборудование для переключения.
Уточните, совместима ли батарея с вашим инвертором, поддерживает ли инвертор резервный или автономный режим работы, какие нагрузки могут быть резервированы, как долго будет работать батарея, может ли солнечная энергия подзаряжать батарею во время отключения электроэнергии, а также какие сертификаты или документы необходимы для вашего рынка.
