Az 'szigetfelismerési' biztonsági logika ellenőrzése az EU-szerte érvényes elosztott energiatermelési erőforrások (DER) szabványaihoz.

A szigetelés elleni védelem elengedhetetlen szükségszerűsége az európai okos hálózatokban

Az Európai Unió vezető szerepet játszik a globális átállásban a decentralizált energiatermelési források (DER) irányába, és nagy mennyiségű napelemes fotovoltaikus rendszert és akkumulátoros tárolórendszert integrál a kis- és középfeszültségű hálózatokba. Ahogy ezeknek a decentralizált generátoroknak a részaránya egyre növekszik, a hálózat biztonságának és stabilitásának biztosítása egyre összetettebb feladattá válik. A hálózatra csatlakoztatott inverterek számára az egyik legfontosabb biztonsági mechanizmus az önálló hálózatrész-felismerés (anti-islanding). Az önálló hálózatrész akkor keletkezik, amikor egy elosztási hálózati szakasz fizikailag leválik a közműellátásról, de továbbra is helyi DER-ek által üzemel. Ez súlyos kockázatokat jelent, például villamos áramütés veszélyét a közműkarbantartó személyzet számára, fogyasztói berendezések károsodását a szabályozatlan feszültség és frekvencia miatt, valamint a közműkapcsolók fázishelytelen automatikus újra bekapcsolását, ami katasztrofális károkat okozhat az inverterekben. A B2B beszerzési igazgatók, a közműüzemeltetők és az EPC-k számára az EU egész területén az inverterek önálló hálózatrész-felismerési biztonsági logikájának ellenőrzése kritikus megfelelőségi lépés.

Ez az útmutató elmagyarázza, hogyan tesztelik és érvényesítik az anti-islanding (szigetelés elleni) logikát európai szabványok szerint, különös hangsúlyt fektetve az EN 50549 sorozatra és az IEC 62116-ra, valamint azt, hogyan érik el a JYINS inverterek a megfelelőséget, miközben elkerülik a nem kívánt hálózati lekapcsolásokat.

Passzív és aktív szigetelésfelismerési technikák

A megbízható felismerés biztosítása érdekében minden hálózati feltétel mellett a modern inverterek a vezérlőszoftverükben passzív és aktív szigetelésfelismerési módszerek kombinációját alkalmazzák.

Passzív módszerek:

• Alacsony/magas feszültségvédelem (UVP/OVP): A hálózati feszültséget figyeli. Ha az áramszedő terhelés nem egyezik meg az inverter teljesítménykimenetével szigetelési eset fennállta esetén, a feszültség gyorsan túllépi a biztonságos határértékeket, ami miatt az inverter lekapcsol.
• Alacsony/magas frekvenciavédelem (UFP/OFP): A hálózati frekvenciát figyeli. Ha az áramszedő terhelés és az inverter által termelt teljesítmény között eltérés keletkezik, a frekvencia eltolódik, és ez lekapcsolást eredményez.
• A frekvencia változási sebessége (RoCoF): A hálózati frekvencia változásának gyorsaságát méri. Egy helyi, szigetelt hálózatban a frekvencia sokkal gyorsabban változik, mint egy nagy, szinkronizált közműhálózatban. A magas RoCoF érték a hálózati kapcsolat elvesztését jelzi, és leállítást indít el.
• Fázisugrás-észlelés: A hálózati feszültség fázisszögét figyeli. A fázisszög hirtelen megváltozása a hálózati leválasztásra utal.

Aktív módszerek (kötelező a megfelelőség érdekében):

A passzív módszereknek olyan „halott zónája” van, ahol a helyi terhelés pontosan megegyezik a napelemek kimeneti teljesítményével, így nem keletkezik számottevő feszültség- vagy frekvenciaváltozás. Az aktív módszerek ezt úgy oldják fel, hogy kis, folyamatos zavaró jeleket vezetnek be az inverter kimenetébe:

• Aktív frekvenciaelcsúszás (AFD): Az inverter folyamatosan megpróbálja a hálózati frekvenciát kis mértékben eltéríteni a névleges értéktől. Amíg a hálózat erős, ezeket a torzításokat kijavítja. Ha a hálózat le van választva, a frekvencia gyorsan elcsúszik, és leállítást indít el.
• Visszatérő teljesítmény-ingadozás: Az inverter kis visszatérő teljesítményimpulzusokat juttat be, és figyeli a feszültségválaszt. Egy nagy feszültségválasz gyenge, szigetüzemelő hálózatra utal.

A JYINS inverterek ezeket a passzív és aktív technikákat egyesítik, fejlett digitális jelalgoritmusokat alkalmazva folyamatosan ellenőrzik a hálózat állapotát. Ez a többrétegű észlelés garantálja, hogy egy szigetüzemelés azonosítása és elszigetelése kevesebb mint 2 másodperc alatt megtörténik, így megfelel az európai biztonsági előírások szigorú követelményeinek.

Az európai szabványok értelmezése: EN 50549 és IEC 62116

Amikor invertereket válogatnak európai projektekhez, a beszerzési csapatoknak biztosítaniuk kell, hogy a berendezések megfelelnek a vonatkozó regionális és nemzetközi szabványoknak. Az EU-ban az antiszigetüzemelésre vonatkozó két fő szabvány:

• EN 50549-1 és EN 50549-2: Ezek a harmonizált európai szabványok meghatározzák azoknak a termelőberendezéseknek a követelményeit, amelyeket párhuzamosan csatlakoztatnak az elosztóhálózatokhoz. Az 1. rész a kisfeszültségű hálózatokhoz (kis- és közepes méretű ipari rendszerekig) történő csatlakozást szabályozza, míg a 2. rész a középfeszültségű csatlakozásokat tárgyalja. Mindkét rész előírja a generátor automatikus leválasztását szigetüzem esetén, és megköveteli az IEC 62116 szabványban meghatározott vizsgálati eljárások betartását.
• IEC 62116: Ez a nemzetközi referencia-szabvány a villamosenergia-hálózathoz csatlakozó napelem-inverterek szigetüzem-ellenállásának vizsgálatára szolgál. Egy nagyon szigorú laboratóriumi vizsgálati eljárást határoz meg RLC rezonáns terhelési áramkör segítségével. Az inverternek 2 másodpercen belül le kell válnia különböző terhelési egyensúlyi feltételek mellett, beleértve a kritikus kiegyensúlyozott terhelési állapotot is, amikor az aktív és a reaktív teljesítmény tökéletesen egyezik meg, így a passzív érzékelés önmagában nem elegendő.

A szűrési folyamat során a B2B vásárlóknak hivatalos teszttanúsítványokat és laboratóriumi jelentéseket kell kérniük annak igazolására, hogy az inverter minden IEC 62116-es tesztelési feltételt teljesített. A JYINS invertereket teljes mértékben akkreditált, független harmadik fél (pl. TÜV és Bureau Veritas) tanúsította, és teljes dokumentációt biztosít az EU-tagállamokban érvényes használati engedélyekhez.

Biztonság és hálózati rugalmasság egyensúlya: a téves lekapcsolások elkerülése

Bár a gyors szigetüzem-észlelés elengedhetetlen a biztonság érdekében, nem szabad túlságosan érzékenynek lennie, mert ez téves lekapcsolódást okozhat a hálózat normál átmeneti állapotai során. Ahogy Európa egy alacsonyabb fizikai tehetetlenségű hálózatra vált át, a rövid idejű frekvencia- és feszültség-ingadozások egyre gyakoribbak lesznek. Ha milliók számára háztartási és kereskedelmi inverter kapcsolódik ki egyszerre egy apró hálózati átmeneti zavar miatt, akkor egy kis frekvenciacsökkenés nagyméretű black-out-tá válhat.

Ennek megelőzése érdekében az EN 50549 szabvány előírja, hogy az inverterek támogassák a frekvenciaérzékeny üzemmódot (FSM) és a hálózati zavarok elviselését (ride-through), lehetővé téve, hogy rövid, nem veszélyes hálózati zavarok idején is csatlakozva maradjanak. A JYINS mérnökök ezt a kihívást nagyon optimalizált vezérlési hurkok segítségével oldották meg:

• Intelligens szűrés: Az inverter vezérlési logikája megkülönbözteti a helyi szigetüzemelési eseményeket (amelyek azonnali leállítást igényelnek) és a szélesebb körű hálózati feszültség/frekvencia-átmeneti jelenségeket (amelyeknél az inverternek online maradnia és támogatnia kell a hálózatot).
• Kétkulcsos processzorok: Az egyik mag kizárólag az aktív szigetüzem-észleléshez szükséges nagyfrekvenciás mintavételezésre specializálódott, míg a másik a teljesítmény-szabályozást és a hálózati zavarok elviselését (ride-through) vezérlő funkciókat látja el, így biztosítva, hogy a kritikus biztonsági döntések feldolgozása ne szenvedjen késedelmet.

Ez a kifinomult egyensúly biztosítja, hogy a JYINS inverterek maximális biztonságot nyújtsanak anélkül, hogy kompromisszumot kötnének a hálózat üzemidejével vagy a közműellátás stabilitásával.

Beszerzési útmutató az EU-ba importálóknak és az EPC-knek

Európai napenergiás nagykereskedők és projektfejlesztők számára a teljesen megfelelő és tanúsított inverterek beszerzése a sikeres üzlet alapja. Keressen olyan partnert, aki egyértelmű megfelelési útvonalakat, részletes műszaki adatlapsorozatot és helyi hálózati támogatási sablonokat kínál.

A JYINS teljes körű, az európai piacon használható, tanúsított hálózatra csatlakozó invertereket kínál. Minőségirányítási szigorunk, szigorú megfelelési tesztek és fejlett aktív szigetelésfelismerési logika miatt a JYINS a B2B napenergiás szakemberek első számú partnere. Lépjen kapcsolatba európai támogatási irodánkkal, hogy megkapja az EN 50549 és az IEC 62116 szabványok szerinti teszttanúsítványaink másolatait, valamint megbeszéljük, hogyan támogathatjuk közelgő C&I projekteit.