چگونه پارامترهای اتصال اینورتر به شبکه را برای انطباق با استاندارد INMETRO برزیل در خوشه‌های مسکونی پیکربندی کنیم؟

درک چارچوب نظارتی انرژی خورشیدی در برزیل

برزیل خود را به‌عنوان یکی از سریع‌ترین بازارهای رشد انرژی خورشیدی در جهان تثبیت کرده است که این روند عمدتاً ناشی از تابش فراوان خورشید و سیاست‌های حمایتی صرفه‌جویی در انرژی (Net-metering) است. با این حال، ورود به این بازار یا اجرای پروژه‌های مسکونی مقیاس‌بالا مستلزم رعایت دقیق استانداردهای ملی کیفیت و ایمنی است. مؤسسه ملی مترولوژی، کیفیت و فناوری (INMETRO) نهاد نظارتی مسئول صدور گواهی تجهیزات الکتریکی در برزیل است. برای اینورترهای متصل به شبکه خورشیدی که در خوشه‌های مسکونی استفاده می‌شوند، رعایت آیین‌نامه INMETRO شماره ۱۴۰/۲۰۲۲ (که جایگزین آیین‌نامه شماره ۰۰۴/۲۰۱۱ شده است) اجباری است. این گواهی اطمینان می‌دهد که اینورترها به‌صورت ایمن عمل می‌کنند، شبکه برق محلی را محافظت می‌کنند و کیفیت تأمین انرژی را برای مصرف‌کنندگان نهایی حفظ می‌نمایند. برای مدیران تأمین B2B و شرکت‌های مهندسی، تأمین و ساخت (EPC)، تنظیم صحیح این اینورترها عامل کلیدی برای تصویب پروژه و قابلیت اطمینان بلندمدت آن است.

خوشه‌های مسکونی چالشی منحصربه‌فرد برای سیستم‌های خورشیدی متصل به شبکه ایجاد می‌کنند. هنگامی که ده‌ها یا صدها خانه در یک ناحیه جغرافیایی نزدیک به‌طور همزمان توان را به شبکه صادر می‌کنند، شبکه توزیع ولتاژ پایین محلی با افزایش ولتاژ و اعوجاج هارمونیکی مواجه می‌شود. برای جلوگیری از ناپایداری شبکه و قطعی‌های احتمالی، شرکت‌های برق محلی اجرای دقیق پارامترهای INMETRO را الزامی می‌دانند. این راهنما نحوه پیکربندی این تنظیمات ضروری روی انورترهای متصل به شبکه JYINS شما را توضیح می‌دهد تا اطمینان حاصل شود که کلیه الزامات رعایت شده و اتصال به شبکه بدون وقفه انجام می‌شود.

پارامترهای اصلی تحمل نوسانات ولتاژ و فرکانس

تمرکز اصلی انطباق با استاندارد INMETRO، رفتار انورتر در شرایط نوسانات ولتاژ و فرکانس شبکه است. انورترها باید در طول نوسانات جزئی به شبکه متصل باقی بمانند، اما در صورت خروج شبکه از محدوده‌های ایمن عملیاتی، باید به‌سرعت قطع شوند. این محدوده‌ها توسط قوانین شبکه برزیل تعریف شده و از طریق آزمون‌های INMETRO تأیید می‌شوند.

تنظیمات حفاظت ولتاژ:

• سطح اضافه‌ولتاژ ۲ (OVP2): این حد بالای مطلق است که معمولاً در بازهٔ ۱۱۰ تا ۱۱۵ درصد ولتاژ نامی تنظیم می‌شود (برای مثال ۲۴۲ ولت برای شبکهٔ ۲۲۰ ولتی). اینورتر باید در صورت رسیدن ولتاژ به این سطح، در کمتر از ۰٫۲ ثانیه قطع شود.
• سطح اضافه‌ولتاژ ۱ (OVP1): این سطح در بازهٔ تقریبی ۱۰۵ تا ۱۱۰ درصد ولتاژ نامی تنظیم می‌شود (برای مثال ۲۳۱ تا ۲۴۲ ولت). اینورتر اجازهٔ زمان قطع کمی طولانی‌تری دارد که معمولاً بین ۱ تا ۲ ثانیه است تا بتواند افزایش‌های لحظه‌ای ولتاژ را تحمل کند.
• سطح کم‌ولتاژ ۱ (UVP1): این سطح در حدود ۸۰ درصد ولتاژ نامی تنظیم می‌شود (برای مثال ۱۷۶ ولت). اینورتر باید در عرض ۲ ثانیه قطع شود.
• سطح کم‌ولتاژ ۲ (UVP2): این سطح در بازهٔ ۵۰ تا ۷۰ درصد ولتاژ نامی تنظیم می‌شود. قطع فوری الزامی است و معمولاً در بازهٔ ۰٫۱ تا ۰٫۲ ثانیه انجام می‌شود، زیرا این شرایط نشان‌دهندهٔ خطاى جدی در شبکهٔ محلی است.

تنظیمات حفاظت فرکانسی:

• فرکانس بالاتر از حد مجاز (OFP): فرکانس نامی شبکه در برزیل ۶۰ هرتز است. حد بالای قطع در ۶۲ هرتز تنظیم شده و زمان قطع اجباری کمتر از ۰٫۲ ثانیه است.
• فرکانس پایین‌تر از حد مجاز (UFP): حد پایین قطع خودکار روی ۵۷٫۵ هرتز تنظیم شده و نیازمند قطع سریع در عرض ۰٫۲ ثانیه است.

هنگام پیکربندی اینورترهای JYINS برای خوشه‌های مسکونی، این پارامترها را می‌توان از طریق رابط نمایشگر محلی (LCD) یا به‌صورت دوربرد از طریق پلتفرم نظارتی تنظیم کرد. انتخاب الگوی استاندارد شبکه برزیل ضروری است؛ زیرا این الگو مقادیر آستانه‌ای را به‌صورت خودکار بارگذاری می‌کند و خطاهای دستی در فرآیند راه‌اندازی را به حداقل می‌رساند.

حفاظت در برابر جزیره‌سازی و دینامیک بازاتصال

حفاظت در برابر جزیره‌سازی ویژگی ایمنی حیاتی است که از تغذیه توان توسط اینورتر به بخشی موضعی از شبکه در صورت قطع تأمین انرژی از شبکه عمومی جلوگیری می‌کند. این امر برای حفاظت از کارکنان شبکه که ممکن است در خطوطی که فرض می‌کنند بدون برق هستند، کار تعمیر و نگهداری انجام دهند، ضروری است. INMETRO الزام به وجود دارد که تشخیص فعال قوی در برابر جزیره‌سازی مطابق با استاندارد ABNT NBR IEC 62116 اعمال شود.

اینورترهای JYINS از تکنیک‌های جابجایی فعال فرکانس و تغییر توان راکتیو برای تشخیص شرایط جزیره‌ای در عرض ۲ ثانیه استفاده می‌کنند. در خوشه‌های مسکونی که چندین اینورتر به یک ترانسفورماتور مشترک متصل شده‌اند، احتمال تداخل سیگنال‌های فعال ضد جزیره‌ای با یکدیگر وجود دارد که منجر به عدم تشخیص جزیره می‌شود. برای کاهش این خطر، اینورترهای JYINS از الگوریتم‌های تغییر هماهنگ فرکانس بهره می‌برند که اطمینان حاصل می‌کند تمام واحدها روی یک شبکه واحد به‌صورت هماهنگ عمل کرده و هرگونه قطعی شبکه را به‌سرعت شناسایی کنند.

پس از بازگشت شبکه و بازگشت ولتاژ و فرکانس به محدوده‌های عادی کارکرد، اینورتر نباید بلافاصله دوباره به شبکه متصل شود. استاندارد INMETRO زمان تأخیر برای اتصال مجدد (که به آن «زمان مشاهده» نیز گفته می‌شود) را ۱۸۰ ثانیه (۳ دقیقه) تعیین کرده است. در این بازه زمانی، اینورتر باید به‌طور مداوم پارامترهای شبکه را برای اطمینان از پایداری آن نظارت کند. اگر پارامترهای شبکه در طول کل این ۱۸۰ ثانیه پایدار باقی بمانند، اجازه داده می‌شود که اینورتر توان تزریقی خود را به‌تدریج افزایش دهد. نرخ افزایش توان نیز با گرادیان نرم‌شروع محدود شده است که معمولاً معادل ۱۰٪ ظرفیت اسمی در هر دقیقه است تا از ایجاد پله‌های ناگهانی ولتاژ در شبکه ساختمان‌های مسکونی جلوگیری شود.

کاهش افزایش ولتاژ در خوشه‌های مسکونی

یکی از شایع‌ترین مشکلات در خوشه‌های مسکونی برزیل، افزایش ولتاژ است. از آنجا که خطوط توزیع ولتاژ پایین در مناطق مسکونی اغلب دارای امپدانس بالایی هستند، تزریق مقادیر زیادی انرژی خورشیدی باعث افزایش سطح ولتاژ محلی می‌شود. اگر ولتاژ از آستانه OVP1 فراتر رود، اینورترها قطع می‌شوند و این امر منجر به افت تولید انرژی و شکایات ساکنین می‌گردد.

برای رفع این مشکل، اینورترهای JYINS که مطابق با استاندارد INMETRO هستند، از قابلیت‌های پیشرفته کیفیت توان، به‌ویژه کنترل ولت-وار (Volt-VAr) و ولت-وات (Volt-Watt) پشتیبانی می‌کنند:

• کنترل ولت-وار (Volt-VAr): این قابلیت به اینورتر اجازه می‌دهد تا در صورت افزایش ولتاژ شبکه، توان راکتیو را جذب کند که به‌طور مؤثری در کاهش ولتاژ محلی موثر است. برعکس، در صورت کاهش ولتاژ، اینورتر می‌تواند توان راکتیو تزریق کند تا ولتاژ را افزایش دهد. با فعال‌سازی منحنی ولت-وار، اینورتر ولتاژ خط محلی را به‌صورت پویا و بدون قطع توان فعال تنظیم می‌کند.
• کنترل ولت-وات: اگر کنترل ولت-وار کافی نباشد و ولتاژ به سمت حد قطع نزدیک‌تر شود، کنترل ولت-وات به‌صورت فعال توان فعال اینورتر را کاهش می‌دهد. این اقدام آخرین راهکار برای جلوگیری از قطع کامل اینورتر است و باعث می‌شود اینورتر در خروجی کاهش‌یافته‌ای ادامه دهد، بدین ترتیب زمان عملکرد سیستم حفظ شده و شبکه محلی محافظت می‌شود.

توسعه‌دهندگان B2B باید به‌طور نزدیک با مهندسان شرکت‌های توزیع برق همکاری کنند تا خوشه‌های مسکونی را مدل‌سازی کرده و شیب‌های خاص منحنی‌های پاسخ ولتاژ را در اینورترهای JYINS قبل از راه‌اندازی برنامه‌ریزی کنند.

بهترین روش‌های راه‌اندازی و بازرسی توسط شرکت‌های توزیع برق

پس از پیکربندی پارامترهای اتصال به شبکه، مرحله راه‌اندازی برای اخذ تأییدیه نهایی شرکت توزیع برق (پارسر دِ آسهسو) حیاتی است. شرکت‌های توزیع برق برزیلی مانند Enel، CPFL و Neoenergia قبل از تعویض کنتور سنتی برق با کنتور دوطرفه، اثبات جامعی از انطباق را مطالبه می‌کنند.

چک‌لیست گام‌به‌گام برای نصب‌کنندگان B2B:

• تأیید نرم‌افزار اصلی: اطمینان حاصل کنید که اینورتر با جدیدترین نسخهٔ نرم‌افزار اصلی مورد تأیید INMETRO کار می‌کند، همان‌طور که در گواهی انطباق INMETRO ذکر شده است.
• قفل‌کردن پارامترها: پس از تنظیم پارامترها، باید آن‌ها را با رمز عبور محافظت کرد تا از تغییر غیرمجاز توسط کاربران نهایی جلوگیری شود.
• آزمون در محل: آزمون دستی قطع اتصال به شبکه را انجام دهید تا از خاموش‌شدن اینورتر در مدت زمان حداکثر ۲ ثانیه و عدم اتصال مجدد آن پیش از گذشت مدت تأخیر ۱۸۰ ثانیه اطمینان حاصل شود.
• آماده‌سازی اسناد: گواهی INMETRO اینورتر، گزارش آزمون حاوی پارامترهای تنظیم‌شده و سند ART (Anotacao de Responsabilidade Tecnica) امضاشده توسط یک مهندس ثبت‌شده در برزیل را به شرکت تأمین‌کننده برق تحویل دهید.

با تأمین اینورترهای JYINS که به‌طور کامل گواهی‌نامه‌دار هستند و با در نظر گرفتن چالش‌های شبکه برق برزیل طراحی شده‌اند، توزیع‌کنندگان B2B می‌توانند مسیری روان برای تصویب پروژه‌ها به مشتریان خود ارائه دهند و اطمینان حاصل کنند که خوشه‌های خورشیدی مسکونی در سراسر برزیل عملکرد بالا و انطباق با استانداردها دارند.