Проверка на логиката за безопасно „откриване на остров“ според европейските стандарти за разпределени енергийни ресурси (DER).

Задължителността на защитата срещу островен работен режим в европейските умни електрически мрежи

Европейският съюз води глобалния преход към разпределени енергийни ресурси (DER), като интегрира огромни мощности от слънчеви фотоволтаични и батерийни системи за съхранение в нисконапрежението и среднонапрежението мрежи. С увеличаването на проникването на тези децентрализирани генератори осигуряването на безопасността и стабилността на мрежата става изключително сложно. Един от най-критичните механизми за безопасност, необходими за инверторите, свързани към мрежата, е откриването на островни режими (антиостровна защита). Електрически остров възниква, когато част от разпределителната мрежа се отдели физически от централния енергиен източник, но продължава да се захранва от местни DER. Това представлява сериозни рискове, включително опасност от електрически удар за персонала на енергийната компания при поддръжка, повреда на потребителските уреди поради неуправляемо напрежение и честота, както и автоматично повторно включване на прекъсвачите на енергийната компания извън фаза, което може да доведе до катастрофални повреди на инверторите. За директорите по набавки за бизнес-към-бизнес (B2B), операторите на енергийни компании и инженерно-проектните фирми (EPC) в целия ЕС проверката на логиката за безопасно откриване на островни режими в инверторите е критична стъпка за съответствие.

Това ръководство обяснява как се извършва тестването и валидирането на логиката за предотвратяване на островно работен режим според европейските стандарти, с особено внимание към семейството стандарти EN 50549 и IEC 62116, както и как инверторите на JYINS постигат съответствие, без да се случват нежелани прекъсвания на електроснабдяването.

Пасивни срещу активни методи за откриване на островен режим

За да се гарантира надеждно откриване при всички условия на електрическата мрежа, съвременните инвертори използват комбинация от пасивни и активни методи за откриване на островен режим в своето управляващо програмно осигуряване.

Пасивни методи:

• Защита при недостатъчно/високо напрежение (UVP/OVP): Проследява напрежението в мрежата. Ако местната товарна мощност не съответства на изходната мощност на инвертора по време на островен режим, напрежението бързо ще надвиши безопасните граници, което води до изключване на инвертора.
• Защита при недостатъчна/висока честота (UFP/OFP): Проследява честотата на мрежата. Несъответствието между местния товар и генерираната от инвертора мощност води до отклонение на честотата, което предизвиква изключване.
• Скорост на промяна на честотата (RoCoF): Измерва колко бързо се променя честотата на мрежата. В локализирана островна мрежа честотата се променя много по-бързо, отколкото в голяма синхронизирана електроенергийна мрежа. Висока стойност на RoCoF показва загуба на връзка с мрежата и предизвиква спиране.
• Детекция на скок във фазата: Проследява ъгъла на фазата на напрежението в мрежата. Изведнъж настъпил скок в ъгъла на фазата сочи прекъсване на връзката с мрежата.

Активни методи (задължителни за съответствие):

Пасивните методи имат мъртва зона, при която местната товарна мощност точно съвпада с изходната мощност на слънчевата инсталация, което не позволява значимо отклонение на напрежението или честотата. Активните методи преодоляват този недостатък, като внасят малки, непрекъснати възмущения в изходния сигнал на инвертора:

• Активно отклонение на честотата (AFD): Инверторът постоянно се опитва да отмести леко честотата на мрежата от номиналната ѝ стойност. Докато мрежата е стабилна, тя коригира това отклонение. При прекъсване на връзката с мрежата честотата се отклонява бързо, което задейства аварийно спиране.
• Флукутации на реактивната мощност: Инверторът инжектира малки импулси на реактивна мощност и следи отговора на напрежението. Голям отговор на напрежението указва слаба, островна мрежа.

Инверторите JYINS комбинират тези пасивни и активни методи, използвайки напреднали цифрови сигнали алгоритми за непрекъснато наблюдение на състоянието на мрежата. Това многослойно откриване гарантира, че островната ситуация ще бъде установена и изолирана за по-малко от 2 секунди, което отговаря на строгите изисквания на европейските стандарти за безопасност.

Разшифроване на европейските стандарти: EN 50549 и IEC 62116

При оценката на инвертори за европейски проекти екипите за набавки трябва да се уверят, че оборудването е сертифицирано според съответните регионални и международни стандарти. Двата основни стандарта за предотвратяване на островни режими в ЕС са:

• EN 50549-1 и EN 50549-2: Тези хармонизирани европейски стандарти определят изискванията за електрогенераторни инсталации, предназначени да се свързват успоредно с разпределителните мрежи. Част 1 охватва свързването към нисконапрежението мрежи (до системи за търговски и индустриални цели), докато Част 2 охватва свързването към среднонапрежението мрежи. И двете части предписват автоматично изключване на генератора при възникване на островно работно състояние и изискват съответствие с процедурите за изпитване, определени в IEC 62116.
• IEC 62116: Това е международният референтен стандарт за изпитване на антиостровната защита на фотоволтаични инвертори, свързани към електрическата мрежа. Той определя изключително строга лабораторна процедура за изпитване, използваща резонансна RLC товарна верига. Инверторът трябва да се изключи в рамките на 2 секунди при различни условия на товарно равновесие, включително при критичното състояние на балансиран товар, при което активната и реактивната мощност са напълно уравновесени, като по този начин не оставя място само за пасивно откриване.

По време на процеса на проверка B2B купувачите трябва да поискат официалните сертификати за изпитания и лабораторни доклади, потвърждаващи, че инверторът е изпълнил всички изисквания на изпитанията според IEC 62116. Инверторите на JYINS са напълно сертифицирани от акредитирани независими изпитателни лаборатории (като TUV и Bureau Veritas) и предоставят пълна документация за одобрение от страна на електрическите мрежи във всички държави-членки на ЕС.

Балансиране на безопасността с устойчивостта на електрическата мрежа: Избягване на неоснователни прекъсвания

Макар бързото откриване на островни режими да е от жизнено значение за безопасността, то не бива да е толкова чувствително, че да предизвиква неоснователни прекъсвания по време на нормални преходни явления в мрежата. Докато Европа преминава към електрическа мрежа с по-ниска физическа инерция, краткотрайните колебания в честотата и напрежението стават все по-чести. Ако милиони домакински и търговски инвертори бъдат изключени едновременно поради незначително преходно явление в мрежата, дори малко намаляване на честотата може да се превърне в масивно прекъсване на електроснабдяването.

За да се предотврати това, стандарта EN 50549 изисква инверторите да поддържат режима с чувствителност към честотата (FSM) и възможности за устойчивост при нарушения, което им позволява да останат свързани по време на краткотрайни, незастрашаващи сигурността смущения в мрежата. Инженерите на JYINS са преодолели този проблем чрез високо оптимизирани контури за управление:

• Интелигентно филтриране: логиката за управление на инвертора различава между локални събития на островно работен режим (които изискват незабавно изключване) и по-широки преходни процеси в напрежението/честотата на мрежата (които изискват инверторът да остане включен и да поддържа мрежата).
• Двуядрени процесори: едното ядро се фокусира изцяло върху високочестотното пробване, необходимо за активно откриване на островен режим, докато другото управлява регулирането на мощността и контрола за устойчивост при нарушения в мрежата, като гарантира отсъствие на забавяне при обработката на критични решения за безопасност.

Тази сложна балансираност гарантира, че инверторите на JYINS осигуряват максимална безопасност, без да компрометират непрекъснатостта на захранването в мрежата или стабилността на електроенергийната система.

Ръководство за набавки за импортьори и EPC компании в ЕС

За европейските търговци на слънчеви панели и разработчиците на проекти набавянето на пълноценни и сертифицирани инвертори е основата на успешен бизнес. Търсете партньор, който предлага ясни пътища за съответствие, изчерпателни технически спецификации и шаблони за поддръжка на местната електрическа мрежа.

JYINS предоставя пълен асортимент от сертифицирани инвертори за свързване към мрежата, адаптирани за европейския пазар. Нашето ангажимент към строг контрол на качеството, задълбочени изпитания за съответствие и напреднала логика за активно откриване на островни режими прави JYINS предпочитания партньор за B2B професионалисти в областта на слънчевата енергия. Свържете се с нашия европейски център за поддръжка, за да получите копия от нашите изпитателни сертификати EN 50549 и IEC 62116 и да обсъдите как можем да подкрепим вашите предстоящи C&I проекти.