Как да се решат проблемите с преодоляването на „спадове в напрежението“ при експлоатацията в нестабилни селски мрежи в Югоизточна Азия?

Проблемът със слабите селски мрежи в Югоизточна Азия

Югоизточноазиатските страни, включително Виетнам, Индонезия, Филипините, Тайланд и Камбоджа, са изпитали масивно разширение на разпределената слънчева енергия в селските и земеделските райони. Тези райони използват слънчева енергия за захранване на предприятия за преработка на земеделски продукти, станции за изпомпване на вода и местни производствени обекти. Обаче физическата инфраструктура на селските електрически мрежи в тези региони често е слаба и се характеризира с дълги разпределителни линии с високо съпротивление и недостатъчно оборудване за регулиране на напрежението в местните подстанции. В резултат на това тези мрежи са изключително уязвими към провали и върхове на напрежението. За разработчиците на B2B проекти и системните инженери провалите на напрежението представляват основната причина за спиранията на слънчевите централи, тъй като стандартните инвертори са проектирани да се изключват при всяко падане на мрежовото напрежение, за да се предпазят. В това ръководство се разглежда как могат да бъдат решени тези проблеми с режима на работа при нарушения чрез използване на напреднали настройки на инверторите и устойчив дизайн на хардуера.

Спад на напрежението (или намаляване на напрежението) е временno намаляване на мрежовото напрежение, обикновено продължаващо от няколко цикъла до няколко секунди. Той често се причинява от пускането на големи индустриални двигатели, превключване на трансформатори или гръмотевични удари по надземните предавателни линии. Когато инверторът се изключва при спад на напрежението, той трябва да изчака няколко минути, преди да се възстанови връзката с мрежата. В райони с чести спадове на напрежението това постоянно изключване води до значителни загуби на енергия, нарушава работата на критични обекти и оказва допълнително напрежение върху електрическите компоненти на инвертора.

Механизми за преодоляване на ниско напрежение (LVRT)

За да се предотврати постоянното изключване, съвременните мрежови кодекси и технически стандарти изискват инверторите да поддържат функцията за преодоляване на ниско напрежение (LVRT), известна също като преодоляване на повреда (FRT). LVRT е способността на инвертора да остане свързан към мрежата по време на краткотрайни спадове в напрежението, без да се изключи от нея. Това помага за стабилизиране на мрежата, тъй като внезапното изключване на големи количества слънчева енергия по време на повреда в мрежата може да предизвика пълен колапс на мрежата.

Как работи логиката за LVRT на JYINS:

• Симетрични и асиметрични спадове: Инверторът трябва да може да обработва както трите фази при симетрични спадове (които засягат еднакво всички три фази), така и еднофазни асиметрични спадове (при които само една фаза намалява поради локална повреда в линията).
• Активна и реактивна токова поддръжка: По време на събитие LVRT инверторът не остава пасивен. Той трябва активно да инжектира реактивен ток в мрежата, за да помогне за възстановяване на напрежението до нормалните нива. Количеството инжектиран реактивен ток е пропорционално на дълбочината на спада на напрежението и се определя от коефициента за поддръжка на мрежата (K-фактор).
• Ограничаване на активната мощност: За защита на вградените електронни компоненти от прекомерен ток по време на условие с ниско напрежение инверторът временно намалява изходната си активна мощност, като запазва своята връзка с мрежата.

Инверторите за индустриална употреба от JYINS разполагат с програмируеми криви за LVRT. Инженерите могат да персонализират продължителността на режима на преодоляване и праговете за напрежение, за да съответстват на специфичните условия на местната електрическа мрежа, което гарантира, че инверторът остава включен по време на преходни повреди и продължава да генерира енергия след възстановяване на мрежата.

Оптимизиране на праговете за преодоляване и параметрите за повторно включване

Решаването на проблемите с падането на напрежението изисква внимателна настройка на параметрите за защита на инвертора. За слабите селски мрежи в Югоизточна Азия използването на стандартните европейски или северноамерикански настройки по подразбиране за мрежата често е недостатъчно. Инженерите по системите трябва да настроят няколко критични параметъра:

• Праг на UVP1 (защита от ниско напрежение 1): Увеличете времето за устойчивост при умерени падания. Например, вместо да се изключи веднага при падане на напрежението до 85 % от номиналното, конфигурирайте инвертора да издържи падането в продължение на до 3–5 секунди, стига местната електроснабдителна компания да разреши това.
• Праг на UVP2 (защита от ниско напрежение 2): Този праг трябва да се запази за катастрофални падания (по-малко от 50 %). Ако напрежението падне до такова ниво, незабавното изключване е задължително за безопасност.
• Меко повторно включване: Ако инверторът се изключи, той не трябва да се включи отново в мрежата с пълна мощност. Задайте рампа за меко повторно включване, която бавно увеличава експортираната активна мощност в продължение на 2–5 минути, за да се предотвратят локални колебания на напрежението при повторното включване.
• Настройка на импеданса на мрежата: Инверторите изчисляват своя изход въз основа на базовия импеданс на мрежата. При изключително дълги селски линии коригирането на параметъра за съгласуване на импеданса на мрежата в контролера JYINS помага инверторът да остане синхронизиран и предотвратява загуба на заключване от страна на контура за фазово заключване (PLL) по време на провали на напрежението.

Чрез внимателна конфигурация на тези софтуерни настройки в системата за управление на инверторите JYINS монтажниците могат значително да намалят нежеланите изключвания, предизвикани от кратковременни колебания в селската мрежа.

Решения на хардуерно ниво и хибридна интеграция

В изключително нестабилните селски електрически мрежи само настройката на софтуера може да се окаже недостатъчна. Когато напрежението често пада, а тези спадове са дълбоки и продължителни, интегрирането на физическа хардуерна поддръжка става необходимо, за да се гарантира непрекъснатостта на бизнес операциите в промишлените предприятия:

• Активни регулатори на напрежение (AVR) и статични компенсатори на реактивна мощност (SVC): Инсталирането на тези физически устройства в точката на обща връзка помага за стабилизиране на локалното напрежение в електрическата мрежа преди то да достигне до инвертора, осигурявайки буфер срещу спадове и вълни на напрежението.
• Хибридни инвертори и системи за съхранение на енергия в батерии: За работилници с високопикови промишлени машини или отдалечени селскостопански перални заводи модернизацията към хибридна инверторна система е най-ефективното решение. При сериозен спад на напрежението хибридният инвертор JYINS може да премине в резервен режим извън мрежата за по-малко от 10 милисекунди. Батерийната система незабавно поема товара, осигурявайки непрекъснато захранване на местното оборудване, докато инверторът остава защитен от нестабилността на мрежата.

Тази хибридна конфигурация се препоръчва силно за B2B приложения в селските райони на Югоизточна Азия, където непрекъснатото захранване е от критично значение за запазване на сурови земеделски продукти или поддържане на автоматизирани производствени линии.

Избор на подходящи инвертори за нестабилни среди

При избора на инвертори за отдалечени проекти директорите по B2B набавки трябва да поставят на първо място издръжливостта и доказаната надеждност в полеви условия. Инверторите JYINS са проектирани именно с оглед на тези сурови и нестабилни среди. Нашите системи подлагаме на обширно симулационно тестване при моделирани условия на слаба мрежа, за да се гарантира, че техните контурни регулатори и алгоритми за синхронизация с мрежата (фазово-заключени контури или PLL) остават стабилно синхронизирани дори при сериозни фазови изкривявания и колебания на напрежението.

Нашата техническа поддръжка работи в тясно сътрудничество с регионалните дистрибутори и EPC-фирми в Югоизточна Азия, като предоставя локални шаблони за параметрите на мрежата и поддръжка на място, за да се гарантира успешното пускане в експлоатация. Като изберете JYINS, Вие инвестира в дълготрайна и високопроизводителна технология, която директно решава предизвикателствата, свързани със слабата инфраструктура в селските райони, и гарантира надеждно доставяне на електроенергия и максимално време на работа на проекта.

В крайна сметка, решаването на проблемите с преодоляването на провал в напрежението в селските електрически мрежи в Югоизточна Азия изисква проактивно партньорство между регионалните EPC-фирми, местните оператори на разпределителни електрически системи и многоопитни производители на хардуер. Провеждането на подробни първоначални оценки на импеданса на мрежата и комбинирането на правилните конфигурации на софтуера за преодоляване на провал в напрежението с издръжлив и с ниско поддръжка хардуер позволява на индустриалните разработчици да гарантират, че инвестициите им в далечни възобновяеми енергийни проекти ще останат изключително рентабилни, стабилни и устойчиви спрямо всяка нестабилност в електрическата мрежа.