تأمین اینورترها برای بازار ایالات متحده: درک الزامات اینورترهای هوشمند UL 1741 SA/SB.

گذار به سمت اینورترهای هوشمند در ایالات متحده آمریکا

چشم‌انداز انرژی خورشیدی در ایالات متحده بسیار سودآور است، اما همچنین تحت نظارت یکی از سخت‌گیرانه‌ترین و پویاترین استانداردهای فنی جهان قرار دارد. با افزایش مداوم ظرفیت سیستم‌های فتوولتائیک (PV) متصل به شبکه و ذخیره‌سازی انرژی در سراسر کشور، اینورترهای سنتی «تخلیه‌ای» که صرفاً تمام انرژی خورشیدی موجود را به شبکه تزریق کرده و در کوچک‌ترین اختلال شبکه از آن قطع می‌شوند، دیگر قابل قبول نیستند. این سیستم‌های قدیمی می‌توانند ناپایداری شبکه را تشدید کرده و شاید اختلالات جزئی ولتاژ را به قطعی‌های گسترده تبدیل کنند. برای حفاظت از زیرساخت‌های برقی، شرکت‌های توزیع برق ایالات متحده و نهادهای نظارتی، از اینورترهای «هوشمند» اجباری استفاده می‌کنند. برای مدیران تأمین B2B، عمده‌فروشان برق و پیمانکاران EPC که تجهیزات را برای بازار ایالات متحده تهیه می‌کنند، آشنایی با الزامات UL 1741 SA و SB ضروری است تا از انطباق پروژه اطمینان حاصل شود و از تأخیرات گران‌قیمت در حمل‌ونقل یا نصب جلوگیری شود.

این راهنمای فنی تفاوت‌های اصلی بین استانداردهای UL 1741 SA و SB را توضیح می‌دهد، عملکردهای هوشمند مورد نیاز برای اتصال به شبکه برق مدرن ایالات متحده را جزئی‌تر می‌کند و نحوه انطباق اینورترهای JYINS با این استانداردهای دقیق ایمنی و عملکردی را شرح می‌دهد.

تجزیه استاندارد UL 1741 و مکمل‌های آن

بر اساس کد الکتریسیته ملی (NEC) در ایالات متحده آمریکا، تمام اینورترهای خورشیدی متصل به شبکه باید مطابق استاندارد UL 1741 با عنوان «استاندارد اینورترها، مبدل‌ها، کنترلرها و تجهیزات سیستم اتصال برای استفاده با منابع انرژی توزیع‌شده» گواهی‌نامه‌دهی شوند. این استاندارد از طریق دو مکمل حیاتی SA و SB توسعه یافته است.

UL 1741 SA (مکمل A):

• UL 1741 SA حدود سال ۲۰۱۶ معرفی شد و برای تعریف رویه‌های آزمون عملکردهای اینورترهای پشتیبانی‌کننده شبکه (هوشمند) توسعه یافت.
• این مکمل عمدتاً تحت تأثیر قانون ۲۱ کالیفرنیا و اسناد الزامات منبع HECO هاوایی شکل گرفت که اولین مقررات ایالتی بودند که قابلیت‌های پشتیبانی از شبکه را اجباری کردند.
• مبدل‌ها که مطابق استاندارد UL 1741 SA ارزیابی شده‌اند، برای انجام عملکردهای پایه‌ای حمایت از شبکه، از جمله تحمل ولتاژ پایین/بالا، تحمل فرکانس پایین/بالا، نرخ تغییر (رَمپ)، و کنترل پویای توان راکتیو (ولت-وار) آزمون می‌شوند.

UL 1741 SB (پیوست B):

• این استاندارد در سال ۲۰۲۰ منتشر شد و از سال ۲۰۲۳ به‌طور گسترده‌ای الزامی شده است؛ UL 1741 SB جدیدترین و پیشرفته‌ترین نسخه از آزمون مبدل‌های هوشمند است.
• این استاندارد پروتکل‌های آزمون لازم برای اثبات انطباق با استاندارد ملی IEEE 1547-2018 را تعریف می‌کند؛ استانداردی که برای اتصال منابع توزیع‌شده به سیستم‌های قدرت الکتریکی وضع شده است.
• امروزه UL 1741 SB الزام اصلی تقریباً تمام شرکت‌های برق بزرگ ایالات متحده آمریکا است و جایگزین پیوست قدیمی‌تر SA شده است. اگر امروزه مبدل‌هایی برای پروژه‌های جدید در ایالات متحده آمریکا تهیه می‌کنید، این مبدل‌ها باید دارای گواهی UL 1741 SB باشند.

عملکردهای اصلی مبدل هوشمند تحت استاندارد UL 1741 SB

برای کسب گواهی UL 1741 SB، یک مبدل باید از مجموعه‌ای از عملکردهای پیشرفته حمایت از شبکه پشتیبانی کند که به‌صورت فعال برای تثبیت شبکه برق طراحی شده‌اند:

• عبور از قطعی ولتاژ (VRT) و عبور از قطعی فرکانس (FRT): به جای قطع فوری اتصال در هنگام خطای گذرا در شبکه، اینورتر باید متصل باقی بماند و از ناهنجاری‌های مشخص‌شده ولتاژ و فرکانس عبور کند. این امر باعث می‌شود تولید انرژی خورشیدی به‌صورت آنلاین باقی بماند و به بازیابی شبکه کمک کند.
• کنترل ولتاژ-وار: اینورتر به‌صورت پویا خروجی توان راکتیو خود را بر اساس سطح ولتاژ محلی شبکه تنظیم می‌کند؛ یعنی در صورت بالا بودن ولتاژ، توان راکتیو را جذب کرده و در صورت پایین بودن ولتاژ، آن را تزریق می‌کند تا ولتاژ در محدوده ایمن نگه داشته شود.
• کنترل ولتاژ-وات: اگر کنترل ولتاژ-وار کافی نباشد و ولتاژ ادامه‌داراً افزایش یابد، اینورتر باید به‌صورت تدریجی خروجی توان فعال خود (وات) را کاهش دهد تا از فراتر رفتن ولتاژ از حد ایمن بالایی تعیین‌شده توسط شرکت توزیع برق جلوگیری شود.
• کنترل فرکانس-وات: اگر فرکانس شبکه از ۶۰ هرتز بیشتر شود (که نشان‌دهنده تولید اضافی در شبکه گسترده‌تر است)، اینورتر باید به‌سرعت توان فعال خود را کاهش دهد. برعکس، اگر فرکانس کاهش یابد، اینورترهای هیبریدی می‌توانند توان خروجی خود را از ذخیره‌سازی باتری افزایش دهند تا پایداری شبکه را تأمین کنند.
• ارتباطات استاندارد: یکی از الزامات کلیدی استانداردهای IEEE 1547-2018 و UL 1741 SB این است که اینورتر باید دارای پروتکل ارتباطی استاندارد باشد، به‌طور خاص SunSpec Modbus (از طریق RS-485 یا اترنت) یا DNP3. این امکان را به شرکت توزیع برق می‌دهد تا به‌صورت از راه دور وضعیت اینورتر را نظارت کرده و تنظیمات آن را در پاسخ به تغییرات شرایط شبکه تعدیل کند.
• تحمل جهش زاویه فاز: اینورترهای هوشمند باید در صورت تغییر ناگهانی فاز شبکه، به‌صورت متصل باقی بمانند تا از قطع‌شدن متوالی در رویدادهای تغییرات سوئیچینگ انتقال جلوگیری شود.

اینورترهای هوشمند JYINS با پردازنده‌های کنترلی دو هسته‌ای طراحی شده‌اند که به‌راحتی این الگوریتم‌های پیچیده و بلادرنگ پشتیبانی از شبکه را اجرا می‌کنند و در عین حال بازدهی حداکثری تبدیل توان را حفظ می‌کنند.

چک‌لیست تأمین و انطباق برای واردکنندگان ایالات متحده آمریکا

هنگام تأمین اینورترهای خورشیدی برای توزیع در ایالات متحده، مدیران خرید B2B باید با دقت بالا اقدام به انجام بررسی‌های لازم کنند تا اطمینان حاصل شود که تجهیزات انتخاب‌شده کاملاً مطابق با الزامات هستند و اجازه نصب را دارند:

• نشان آزمایشگاه معتبر ملی (NRTL): اطمینان حاصل کنید که اینورتر دارای نشان گواهی معتبر از یکی از آزمایشگاه‌های معتبر ملی (NRTL) مورد تأیید است، مانند UL، اینترتک (ETL) یا CSA. این نشان باید به‌وضوح انطباق با استاندارد UL 1741 SB را مشخص کند.
• فهرست تأییدشده توسط کمیسیون انرژی کالیفرنیا (CEC): در ایالت کالیفرنیا و بسیاری از سایر ایالت‌ها، اینورترها باید در فهرست اینورترهای مجاز کمیسیون انرژی کالیفرنیا (CEC) ثبت‌شده باشند تا برای اتصال به شبکه برق مجاز اعلام شوند. این فهرست بازده آزمایش‌شده اینورتر و قابلیت‌های هوشمند آن را مشخص می‌کند.
• انطباق با قابلیت خاموش‌کردن سریع: برای نصب‌های خورشیدی روی پشت‌بام‌های مسکونی و تجاری، بند ۶۹۰٫۱۲ کد الکتریکی ملی (NEC) نسخه‌های ۲۰۱۷/۲۰۲۰/۲۰۲۳ الزام خاموش‌کردن سریع را جهت حفاظت از نیروهای امدادی در شرایط اضطراری تعیین می‌کند. اینورترهای JYINS ارتباطی بی‌درز با گیرنده‌های استاندارد خاموش‌کردن سریع (مانند فرستنده‌های سازگون با استاندارد SunSpec) ایجاد می‌کنند و اطمینان از ایمنی سطح سیستم را فراهم می‌سازند.
• سازگونی ارتباطی: اطمینان حاصل کنید که رابط SunSpec Modbus اینورتر به‌طور کامل مستند شده و باز باشد تا امکان ادغام آسان با پلتفرم‌های نظارتی تجاری شخص ثالث، سیستم‌های کنترل و اکتشاف داده‌های نظارتی (SCADA) و دروازه‌های برق‌رسانی فراهم شود.

JYINS متعهد به ارائه الکترونیک قدرت با عملکرد بالا، انطباق‌پذیر و مقرون‌به‌صرفه در بازار ایالات متحده است. خطوط هوشمند اینورتر ما طبق استانداردهای UL 1741 SB و IEEE 1547-2018 به‌دقت طراحی شده‌اند تا فرآیند تأییدیه برق‌رسانی را تسهیل کرده و قابلیت اطمینان عملیاتی بلندمدت سرمایه‌گذاری‌های خورشیدی شما در ایالات متحده را تضمین نمایند.

پیمایش منطقه پیچیده استانداردهای شبکه آمریکای شمالی می‌تواند چالش‌برانگیز باشد، اما انتخاب یک شریک مورد تأیید، مسیر انطباق را ساده‌تر می‌کند. از آنجا که شرکت‌های برق آمریکا به سرعت در حال گذار به سمت شبکه‌های هوشمند بسیار غیرمتمرکز و کم‌اینرسی هستند، داشتن یک تولیدکننده معتبر اینورتر با قابلیت‌های مهندسی قوی، دارایی‌ای ارزشمند برای هر توسعه‌دهنده پروژه‌های تجاری است. JYINS بسته جامعی از محصولات مورد تأیید، قابلیت اطمینان اثبات‌شده در محل نصب، و پشتیبانی مهندسی جامع ارائه می‌دهد تا موفقیت بلندمدت آرایه‌های خورشیدی B2B شما را تضمین کند. تیم‌های مهندسی اختصاصی ما برای کمک در زمینه پروفایل‌های منطقه‌ای شبکه، درخواست‌های اتصال به شبکه شرکت‌های برق و پشتیبانی از راه‌اندازی در محل در سراسر آمریکای شمالی در دسترس هستند.