Избор на инвертори за австралийския пазар: ръководство за контрол на реактивната мощност според стандарта AS4777.2:2020.

Австралийската електрическа мрежа и стандартът AS4777.2:2020

Австралия е световен лидер в използването на слънчеви панели на покривите, като милиони домакинства и търговски обекти изнасят електроенергия към мрежата. Макар този зелен преход да е изключително полезен за намаляване на въглеродните емисии, огромният брой разпределени слънчеви системи е създал значителни оперативни предизвикателства за австралийските електроразпределителни компании (DNSP). В слънчеви дни масовият износ на слънчева енергия повишава местното напрежение в мрежата до опасни нива, което застрашава домакинските уреди, предизвиква прекъсвания на местните разпределителни трансформатори и подкопава стабилността на инфраструктурата на мрежата. За да се справят с това, Стандартите Австралия въведоха AS/NZS 4777.2:2020 – строг стандарт за свързване към електрическата мрежа на енергийни системи чрез инвертори. За B2B закупувачи, проектиращи и изпълняващи компании (EPC) и търговци на слънчеви панели изборът на инвертор, съответстващ на този стандарт, не е просто въпрос на законност; той е ключов за осигуряване на безпроблемна работа на системата, без да се предизвикват нарушения в местната електрическа мрежа.

AS4777.2:2020 поставя особено голям акцент върху контрола на реактивната мощност и ограничаването на активната мощност. Инверторите трябва да участват активно в регулирането на напрежението в точките си на свързване. Нека разгледаме критичните механизми на този стандарт и как да изберем успешно съвместимо оборудване за вашите търговски и жилищни проекти.

Анализ на режимите за управление Volt-VAr и Volt-Watt

Основата на AS4777.2:2020 е изискването за задължителни автономни режими за отговор на проблеми с качеството на електроенергията. Двата основни режима са управление Volt-VAr (напрежение–реактивна мощност) и управление Volt-Watt (напрежение–активна мощност). Тези режими трябва да са активирани по подразбиране и да бъдат конфигурирани според настройките на регионалния дистрибутор на електроенергия (DNSP) (например австралийските мрежови профили А, В или С).

Крива на отговор Volt-VAr:

• При ниско напрежение (напр. по време на периоди с високо натоварване) инверторът трябва да вкарва реактивна мощност (VAr), за да помогне за повишаване на напрежението в локалната електрическа мрежа.
• При нормални нива на напрежение инверторът работи с неутрален коефициент на мощност (единичен, или cos phi = 1,0), като изнася само активна мощност (ватове).
• При високо напрежение (напр. посредством силна слънчева експортна мощност посредством деня) инверторът трябва да абсорбира реактивна мощност от мрежата. Това помага за намаляване на напрежението в точката на обща връзка (PCC).
• Чрез динамично променящия се коефициент на мощност кривата „напрежение–реактивна мощност“ (Volt-VAr) минимизира колебанията на напрежението, което позволява повече слънчеви системи да останат свързани, без да се надвишават безопасните граници на експлоатация.

Крива на отговор „напрежение–мощност“ (Volt-Watt):

• Ако локалното мрежово напрежение продължи да се повишава, въпреки подкрепата чрез Volt-VAr, инверторът трябва да активира контрола Volt-Watt.
• Щом напрежението премине предварително зададена прагова стойност (обикновено 253 V при еднофазна система), инверторът трябва постепенно да намали (ограничи) своята активна мощност.
• Ако напрежението достигне абсолютната максимална прагова стойност (обикновено 260 V), активната мощност трябва да бъде намалена до нула или инверторът трябва напълно да се изключи.
• Това предотвратява достигането на местното мрежово напрежение до катастрофални нива, което гарантира защитата на домашната електроника и активите на енергийната компания.

Инверторите JYINS идват предварително заредени със стандартните мрежови профили AS4777.2:2020. По време на инсталацията сервизните агенти могат бързо да изберат подходящите регионални настройки (например стандартните австралийски профили) чрез интуитивния потребителски интерфейс, за да осигурят незабавно съответствие.

Ограничения за активна мощност при експорт и интеграция с умни електросметачи

Освен режими за реакция на напрежението, австралийските оператори на разпределителни мрежи (DNSP) все по-често налагат строги ограничения за експорт на енергия от фотоволтаични системи за жилищни и търговски потребители. В много райони с висока проникновеност на слънчеви инсталации енергийните компании ограничават експорта от слънчеви панели до 5 kW на фаза или дори прилагат правила за нулев експорт.

За да отговори на тези изисквания, AS4777.2:2020 изисква инверторите да поддържат динамично ограничаване на експортираната мощност. Това изисква инверторът да комуникира с външен умен брояч или токов трансформатор (CT), инсталиран при главния вход на електрическата инсталация на сградата. Инверторът непрекъснато сравнява генерираната от слънчевата енергия с вътрешните електрически потребности на сградата:

• Ако потреблението е високо, инверторът експортира максимална мощност, за да покрие това потребление.
• Ако потреблението намалее и експортираната мощност започне да застрашава превишаването на зададената граница, инверторът намалява генерираната от слънчевите панели мощност в рамките на няколко милисекунди.

Инверторите JYINS са оборудвани с вграден контролер за ограничаване на експортираната мощност, който се интегрира безпроблемно със стандартни умни броячи по протокола Modbus. Тази интеграция позволява на монтажниците да задават точни граници за експорт, като по този начин гарантират съответствие с местните правила на електроснабдителната компания и максимизират собственото потребление на чиста слънчева енергия.

Режими за преодоляване на аварии в мрежата и поддръжка на мрежата

Друг аспект от критично значение в стандарта AS4777.2:2020 е изискването за устойчивост при аварии в мрежата. В миналото слънчевите инвертори се изключваха незабавно при кратковременни спадове на напрежението или честотни преходни процеси. Макар това да защитаваше инвертора, едновременното изключване на хиляди слънчеви системи лишаваше мрежата от жизненоважна мощност и превръщаше малки мрежови събития в големи прекъсвания на захранването. Според стандарта от 2020 г. инверторите трябва да поддържат:

• Устойчивост при ниско напрежение (LVRT): Инверторът трябва да остава включен по време на кратковременни спадове на напрежението и активно да инжектира реактивен ток, за да подпомогне възстановяването на мрежата.
• Честотно-мощностен отговор: Ако честотата в мрежата нарасне, инверторът трябва да намали активната мощност на изхода си, за да предотврати прекомерната генерация. Ако честотата спадне, хибридните инвертори могат да увеличат експортираната активна мощност от батериите, за да помогнат за стабилизирането на мрежата.

Тези възможности правят съвременните инвертори активни поддръжници на здравето на електрическата мрежа, като гарантират, че разпределените слънчеви инсталации допринасят за стабилността на националния пазар на електроенергия, а не я застрашават.

Основни съображения за B2B импортьори и EPC компании

При избора на инвертори за австралийския пазар ръководителите на B2B доставките трябва да проверят няколко ключови параметъра, за да се уверят, че инвестициите им са обосновани и съответстват на изискванията:

• Списък на Съвета за чиста енергия (CEC): В Австралия слънчевите компоненти трябва да са включени в базата данни с одобрени продукти на Съвета за чиста енергия, за да се квалифицират за федерални правителствени субсидии (Сертификати за малки технологии – STC). Изборът на инвертори JYINS, сертифицирани според AS4777.2:2020, гарантира тяхното включване в портала на CEC и прави вашите проекти подходящи за получаване на тези финансови стимули.
• Профили на мрежата за множество региони: Различните австралийски щати и дистрибуторите на електроенергия (DNSP) имат уникални характеристики на електрическата мрежа. Импортьорите трябва да гарантират, че избраният инвертор поддържа правилните регионални профили (Австралия А за стандартни градски мрежи, Австралия В за по-слаби регионални мрежи и Австралия С за специализирани среди).
• Устойчивост при повреди в мрежата: Според стандарта AS4777.2:2020 инверторите не трябва да се изключват незабавно при краткотрайни нарушения в мрежата или спадове на напрежението. Тази способност за устойчивост при повреди гарантира, че разпределените слънчеви инсталации няма да усилват проблемите в мрежата и така допринасят за общата устойчивост на електрическата мрежа.

JYINS е ангажирана с подкрепа на прехода към чиста енергия в Австралия. Инверторите ни са напълно сертифицирани, включени в списъка на Австралийската комисия по енергия (CEC) и проектирани с напреднали функции за качество на електроенергията, необходими за успешна работа в изискващата австралийска електрическа мрежа. Като избират JYINS, търговците на едро и инженерно-проектните компании (EPC) могат с пълна увереност да предлагат надеждни, високоизгодни и напълно съответстващи на изискванията слънчеви решения на австралийския пазар.