انتخاب اینورترها برای بازار استرالیا: پیمودن کنترل توان راکتیو استاندارد AS4777.2:2020

شبکه برق استرالیا و استاندارد AS4777.2:2020

استرالیا رهبر جهانی در پذیرش انرژی خورشیدی روی سطح ساختمان‌ها است و میلیون‌ها سیستم خانگی و تجاری در این کشور برق تولیدشده را به شبکه صادر می‌کنند. اگرچه این گذار به انرژی سبز برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای بسیار مفید است، اما حجم عظیم انرژی خورشیدی توزیع‌شده، چالش‌های عملیاتی شدیدی را برای توزیع‌کنندگان برق استرالیا (DNSPها) ایجاد کرده است. در روزهای آفتابی، صادرات گسترده انرژی خورشیدی باعث افزایش ولتاژ محلی شبکه به سطوح خطرناک می‌شود که می‌تواند منجر به آسیب‌دیدن لوازم خانگی، قطع شدن ترانسفورماتورهای توزیع محلی و ناپایداری زیرساخت‌های شبکه شود. برای حل این مشکل، استاندارد استرالیا استاندارد AS/NZS 4777.2:2020 را اجرا کرده است؛ این استاندارد دقیقی برای اتصال سیستم‌های انرژی به شبکه از طریق اینورترهاست. برای مدیران تأمین B2B، شرکت‌های EPC و عمده‌فروشان انرژی خورشیدی، انتخاب اینورتری که با این استاندارد سازگان دارد، تنها مسئله رعایت قانون نیست؛ بلکه این امر تضمین‌کننده عملکرد هموار سیستم بدون ایجاد اختلال در شبکه محلی است.

استاندارد AS4777.2:2020 تأکید شدیدی بر کنترل توان راکتیو و محدودسازی توان فعال دارد. اینورترها باید به‌صورت فعال در تنظیم ولتاژ در نقطه اتصال خود مشارکت داشته باشند. بیایید مکانیزم‌های حیاتی این استاندارد را بررسی کنیم و نحوه انتخاب سخت‌افزار مطابق با آن برای پروژه‌های تجاری و مسکونی خود را یاد بگیریم.

تجزیه و تحلیل حالت‌های کنترلی ولت-وار و ولت-وات

سنگ بنای استاندارد AS4777.2:2020، الزام به فعال‌سازی خودکار حالت‌های واکنش کیفیت توان است. دو حالت اصلی عبارتند از کنترل ولت-وار (ولتاژ-توان راکتیو) و کنترل ولت-وات (ولتاژ-توان فعال). این حالت‌ها باید به‌طور پیش‌فرض فعال باشند و مطابق با تنظیمات DNSP منطقه‌ای (مانند نمودارهای شبکه استرالیا A، B یا C) پیکربندی شوند.

منحنی واکنش ولت-وار:

• در شرایط ولتاژ پایین (برای مثال، در دوره‌های بار بالا)، اینورتر باید توان راکتیو (وار) را به شبکه محلی تزریق کند تا به افزایش ولتاژ شبکه کمک کند.
• در سطوح ولتاژ عادی، اینورتر با ضریب توان خنثی (واحد یا cos phi برابر با ۱٫۰) کار می‌کند و تنها توان فعال (وات) را به شبکه صادر می‌کند.
• در شرایط ولتاژ بالا (مثلاً در ساعات ظهری با صادرات زیاد انرژی خورشیدی)، اینورتر باید توان راکتیو را از شبکه جذب کند. این امر به کاهش ولتاژ در نقطه اتصال مشترک (PCC) کمک می‌کند.
• با تغییر پویای ضریب توان، منحنی ولت-وار نوسانات ولتاژ را به حداقل می‌رساند و امکان اتصال تعداد بیشتری سیستم خورشیدی را بدون تجاوز از محدودیت‌های ایمن عملیاتی فراهم می‌کند.

منحنی پاسخ ولت-وات:

• اگر ولتاژ شبکه محلی علیرغم پشتیبانی ولت-وار ادامه یابد، اینورتر باید کنترل ولت-وات را آغاز کند.
• پس از عبور ولتاژ از آستانه از پیش تعریف‌شده (معمولاً ۲۵۳ ولت در سیستم تک‌فاز)، اینورتر باید توان فعال خود را به‌صورت تدریجی کاهش دهد (محدود کند).
• اگر ولتاژ به حداکثر آستانه مطلق برسد (معمولاً ۲۶۰ ولت)، توان فعال خروجی باید به صفر کاهش یابد یا اینورتر باید کاملاً از شبکه قطع شود.
• این امر از رسیدن ولتاژ خط محلی به سطوح فاجعه‌بار جلوگیری می‌کند و تجهیزات الکترونیکی خانگی و دارایی‌های شرکت‌های توزیع برق را محافظت می‌نماید.

اینورترهای JYINS از پیش با پروفایل‌های شبکه استاندارد AS4777.2:2020 بارگذاری شده‌اند. در طول نصب، اپراتورهای راه‌اندازی می‌توانند از طریق رابط کاربری شهودی، به‌سرعت تنظیمات منطقه‌ای مناسب (مانند پروفایل‌های پیش‌فرض استرالیا) را انتخاب کنند تا انطباق فوری تضمین گردد.

محدودیت‌های صادرات توان فعال و ادغام با کنتورهای هوشمند

علاوه بر حالت‌های پاسخ ولتاژ، شرکت‌های توزیع برق استرالیا (DNSPs) به‌طور فزاینده‌ای محدودیت‌های سخت‌گیرانه‌ای را برای صادرات انرژی خورشیدی از سیستم‌های خانگی و تجاری اعمال می‌کنند. در بسیاری از مناطق با نفوذ بالای سیستم‌های خورشیدی، شرکت‌های توزیع برق صادرات انرژی خورشیدی را به ۵ کیلووات در هر فاز محدود می‌کنند یا حتی قوانین «صادرات صفر» را اجرا می‌نمایند.

برای برآورده کردن این نیازها، استاندارد AS4777.2:2020 از اینورترها می‌خواهد که قابلیت محدودسازی پویای توان تزریق به شبکه را داشته باشند. این امر نیازمند آن است که اینورتر با یک کنتور هوشمند خارجی یا ترانسفورماتور جریان (CT) نصب‌شده در ورودی اصلی برق ساختمان ارتباط برقرار کند. اینورتر به‌طور مداوم تولید انرژی خورشیدی را با بارهای داخلی ساختمان مقایسه می‌کند:

• اگر مصرف بالا باشد، اینورتر حداکثر توان ممکن را برای پوشش بار به شبکه تزریق می‌کند.
• اگر مصرف کاهش یابد و توان تزریقی تهدیدکنندهٔ حد مجاز تزریق باشد، اینورتر ظرف چند میلی‌ثانیه تولید انرژی خورشیدی خود را کاهش می‌دهد.

اینورترهای JYINS دارای کنترل‌کنندهٔ داخلی محدودیت توان تزریق هستند که به‌صورت یکپارچه با کنتورهای هوشمند استاندارد Modbus ارتباط برقرار می‌کنند. این ادغام به نصب‌کنندگان امکان می‌دهد تا محدودیت‌های دقیق تزریق را تعیین کنند و اطمینان حاصل کنند که سیستم با قوانین محلی شرکت‌های توزیع برق سازگان دارد، در عین حال خودمصرفی انرژی تمیز خورشیدی را به حداکثر می‌رساند.

عبور از خطای شبکه و حالت‌های پشتیبانی از شبکه

جنبهٔ حیاتی دیگری از استاندارد AS4777.2:2020، الزام مربوط به توانایی عبور از خطا در شبکه است. در گذشته، اینورترهای خورشیدی در هنگام افت‌های کوتاه‌مدت ولتاژ یا نوسانات فرکانسی بلافاصله قطع می‌شدند. اگرچه این رفتار اینورتر را محافظت می‌کرد، اما قطع همزمان هزاران سیستم خورشیدی باعث از دست رفتن توان حیاتی از شبکه می‌شد و رویدادهای جزئی شبکه را به قطعی‌های گسترده‌تری تبدیل می‌نمود. بر اساس استاندارد ۲۰۲۰، اینورترها باید امکانات زیر را فراهم کنند:

• توانایی عبور از افت ولتاژ (LVRT): اینورتر باید در طول افت‌های کوتاه‌مدت ولتاژ به‌صورت آنلاین باقی بماند و جریان راکتیو را به‌طور فعال تزریق کند تا از بازیابی شبکه حمایت کند.
• پاسخ فرکانس-وات: در صورت افزایش فرکانس شبکه، اینورتر باید توان فعال خود را کاهش دهد تا از تولید اضافی جلوگیری شود. در صورت کاهش فرکانس، اینورترهای ترکیبی می‌توانند توان فعال تزریق‌شده از باتری‌ها را افزایش دهند تا به پایدارسازی شبکه کمک کنند.

این قابلیت‌ها باعث می‌شوند اینورترهای مدرن به عنوان حامیان فعال سلامت شبکه عمل کنند و اطمینان حاصل شود که نصب‌های خورشیدی توزیع‌شده به ثبات بازار برق ملی کمک می‌کنند، نه اینکه آن را تهدید کنند.

ملاحظات کلیدی برای واردکنندگان B2B و شرکت‌های EPC

هنگام تأمین اینورتر برای بازار استرالیا، مدیران تدارکات B2B باید چند پارامتر کلیدی را بررسی کنند تا از سلامت و انطباق سرمایه‌گذاری خود اطمینان حاصل نمایند:

• ثبت در شورای انرژی پاک (CEC): در استرالیا، اجزای سیستم‌های خورشیدی باید در پایگاه داده محصولات تأییدشده شورای انرژی پاک (CEC) ثبت شده باشند تا صلاحیت دریافت یارانه‌های دولت فدرال (گواهی‌های فناوری مقیاس کوچک یا STC) را داشته باشند. تأمین اینورترهای JYINS با استاندارد AS4777.2:2020 تضمین می‌کند که این محصولات در پورتال CEC ثبت شده‌اند و پروژه‌های شما از این انگیزه‌های مالی بهره‌مند می‌شوند.
• پروفایل‌های شبکه چندمنطقه‌ای: ایالت‌ها و شرکت‌های توزیع برق (DNSP) مختلف استرالیا ویژگی‌های منحصربه‌فردی از نظر شبکه دارند. واردکنندگان باید اطمینان حاصل کنند که اینورتر انتخاب‌شده از پروفایل‌های منطقه‌ای مربوطه پشتیبانی می‌کند (استرالیا A برای شبکه‌های شهری استاندارد، استرالیا B برای شبکه‌های منطقه‌ای ضعیف‌تر و استرالیا C برای محیط‌های تخصصی).
• تحمل خطا در شبکه: طبق استاندارد AS4777.2:2020، اینورترها نباید در هنگام اختلالات کوتاه‌مدت شبکه یا افت‌های ولتاژ بلافاصله قطع شوند. این قابلیت تحمل خطا اطمینان می‌دهد که نصب‌های خورشیدی توزیع‌شده باعث تشدید رویدادهای شبکه نمی‌شوند و به مقاومت کلی شبکه کمک می‌کنند.

JYINS متعهد به حمایت از انتقال انرژی پاک در استرالیا است. اینورترهای ما کاملاً گواهی‌شده، در فهرست CEC ثبت‌شده و با ویژگی‌های پیشرفته کیفیت توان مورد نیاز برای عملکرد موفق در محیط شبکه پرتلاش استرالیا طراحی و ساخته شده‌اند. با انتخاب JYINS، عمده‌فروشان B2B و شرکت‌های EPC می‌توانند با اطمینان، راه‌حل‌های خورشیدی قابل‌اطمینان، با بازده بالا و کاملاً مطابق با استانداردها را به بازار استرالیا ارائه دهند.