Hvernig á að stjórna takmörkunum „þrífasa ójafnvægis“ í þýskum iðnaðarstöðvum sem uppfylla VDE-AR-N 4105?

Þýskur lágspennustöðulagastöðulaginn: VDE-AR-N 4105

Þýskaland er heimahaldsland eitt af því skólræðu og stranglega regluðu rafmálsnetinu í heiminum. Á meðan landið berst að ná markmiðum sín á sviði orkuskiptanna (Energiewende) verður að stjórna innsetningu dreifðra sólorkuskerfa í lágspennunetskerfið með athygli til þess að halda öryggi og áreiðanleika kerfisins. Grunnurinn fyrir teknískum reglum sem stjórna þessari tengingu er VDE-AR-N 4105-standartinn, sem heitir „Virkjar tengdir við lágspennunetskerfið“. Þessi staðall setur upp strangar reglur um rafmálsqualiteta, stuðning við rafmálsnetið og öryggishegðun sem allar framleiðslukerfisvirkjanir verða að uppfylla. Fyrir þýskar stjórnendur iðnaðarverkja, rafmagnstæknara og B2B sólorkuþróunarfélag, er stjórnun þriggja fasa ójafnvægis (kallað Schieflast) ein af mikilvægustu kröfum um samræmi undir VDE-AR-N 4105. Ef ekki er tryggt jafnvægi kerfisins getur það leitt til þess að staðbundin rafmálsdreifingarfyrirtæki (DSO) neiti tengingu eða að kerfið verði strax afturkallað úr rafmálsnetinu.

Þessi leiðbeiningar útskýra hvað þrívítt ójafnvægi er, af hverju VDE-AR-N 4105 setur takmark á því og hvernig á að stjórna og stilla iðjuhússólkerfum með því að nota framfarin JYINS umvandlara og snjalla stjórnkerfi.

Greining á þrívítt ójafnvægi (Schieflast)

Í jafnvægt þrívítt visskiptanet (AC) eru spennu- og straumbylgjur allra þriggja fasa (L1, L2 og L3) með jafn miklar hámarksstyrk og skýfðar um nákvæmlega 120 elektríska gráður miðað við hvort annað. Þrívítt ójafnvægi á sér stað þegar rafmagnsáskrift eða framleiðslukapacitet eru ekki jafnt dreifðar yfir þrjá fasa.

Af hverju takmarka netstjórnendur ójafnvægi:

• Yfirhitun á þyngdarþol: Ójafnir fasistraumar mynda hlutann í miðlínunni sem rennur til baka á netstjórnendaþyngdarþolið. Þessi straumur valdar ofhitun á miðlínuskráningum þyngdarþolsins, minnkar notkunartíma þess og getur leitt til óvartar tölusamgangs.
• Spennuafvikelser: Háur straumur á einni fasi veldur staðbundinni spennudrátt á þeirri fasi, en hinum fásinum veldur það spennuhækkun. Þessi ójöfn spenna getur skadað viðkvæmar þrefasa iðnaðarvélur og rafmagnsútbúnað.
• Jörðunarleysingarvirkjun: Alvarleg ójöfnuður getur valdið virkjun jörðunarleysingar- eða ofstraumvarnarkerfa á núllstöðum, sem leidir til staðbundinna rafmagnsútfalla.

Til að koma í veg fyrir þessar vandamál krefst VDE-AR-N 4105 að hámarks leyfður virkur aflójöfnuður á milli hvers tveggja fása sé ekki meiri en 4,6 kVA. Þessi takmark á við tengipunktinn (PCC) þar sem iðnaðarstaðurinn er tengdur við opinbera rafmagnsskerfisnetið. Hvort sem ójöfnuðurinn kemur af einfasa neytendum eða ójöfnuði í einfasa PV framleiðslu, þá verður heildarójöfnuðurinn að vera undir þessu 4,6 kVA takmarki.

Aðferðir til að minnka fasaójöfnuð í iðnaðarstöðum

Að stjórna ójöfnuði á fásíu í stórum iðnaðarvirkjunum krefst samsetningar af áætluðum hönnunarmáta, jafnvægt dreifingu á hleðslu og heppinni vali á inverterum:

• Notkun þrífása strengja-invertera: Einfaldasta og áhrifamesta leiðin til að koma í veg fyrir ójöfnuð sem kemur af rafmagnsframleiðslu er að nota þrífása strengja-invertara, svo sem viðskiptaeiningar JYINS. Þrífása inverterinn jafnar sjálfur rafmagnsúttakið, með því að gefa út jafn mikil magn af virkum afl í L1, L2 og L3. Þar sem aflin eru samhverf skilar inverterinn sjálfur engu við ójöfnuð á fásíu í virkjuninni.
• Jafnvægt úthlutun einstöðu invertera: Í minni kerfum þar sem einstöðu inverterar verða notaðar, verða þær settar upp í hópa af þremur. Með því að tengja einstöðu invertera með jafn mikilli getu við L1, L2 og L3 er heildarframleiðsla jafnvæg. Ef einn inverter fellur út vegna villa mun kerfið strax reyna ójafnvægi. Til að uppfylla VDE-AR-N 4105 verða þessir inverterar að vera tengdir samspilskerfi svo að ef einn eining fer út, dragi hinir tveir sjálfkrafa niður afl til að halda ójafnvægi undir 4,6 kVA.
• Jafnvæg fásína á iðnaðarhúsum: Í iðnaðarhúsum eru margir einstöðu hlutir eins og skrifborðaútbúnaður, ljós, og sérstök vélar. Rafverkfræðingar verða að yfirfara húsið og dreifa þessum hleðslum eins jafnt og mögulegt er yfir þrjár fásínur. Jafnvæg hleðsla í hönnunarflokki lágmarkar grunnójafnvægið sem sólkerfið verður að vinna með.

Hlutverk JYINS invertera og ytri smart-mælara

Þó að þrífasa inverterar leysi ójöfnvægi í framleiðslu er raunverulega ójöfnvægi á netstöðinni heildarafurðin af bæði framleiðslu og neyslu. Ef iðnaðarstaður hefur ójöfnar lásir getur jafnvæg þrífasa sóluframleiðandi inverter ekki rétt það án skynsamlegrar stýringar.

Til þess að leysa þetta styðja nútíma JYINS þrífasa hybrid-inverterar við dýnamískt fasaútlit og eru samþættar við ytri skynsamlega mælara:

• Rauntímaeining: Skynsamlegur mælari með háa nákvæmni (t.d. VDE-samþykktur Janitza eða JYINS mælari) er settur upp á aðalnetstöðinni. Þessi mælari fylgist áfram með rás og virka afl á L1, L2 og L3 með mörgum úrtökum á sekúndu.
• Dynamísk aflskipting (stýring óháð fásafni): Staðlaðir þrefasastýrir verða að gefa jafnt afl á öllum fásafnunum. Það er hins vegar mögulegt með framþróuðum JYINS rafmagns-umbreytum með hybríða tengingu að stýra aflinu á hverjum fásafni sjálfstætt. Ef skynjari á netinu greinir að L1 er að draga inn 5 kW, en L2 og L3 eru jafnvægt, getur JYINS-umbreytan breytt innri skiptistýringu sinni til að setja inn meiri afl í L1 og minnka úttakið á L2 og L3. Þessi virka fásafnstefling jafnar netþáttatölu við netmælin áfram á þann hátt.
• Samspil við rafmagnsgreiningu: Í tímum mjög ójafnvægurs álagsskilyrða getur JYINS-hybríðumbreytan dregið orku úr rafmagnsgreiningunni til að mæta ákveðnum, miklu álagi á einhverjum fásafnum og halda netójafnvægi undir takmörkum VDE-AR-N 4105, sem eru 4,6 kVA.

Uppsetning og skjölun fyrir þýskar rafmagnsfyrirtæki

Áður en viðskiptaávöss sólarverk getur verið samþykkt til rekstrar í Þýskalandi mun staðbundin dreifingaraðila (t.d. Westnetz, Netze BW eða Bayernwerk) framkvæma nákvæma yfirferð á samhæfni við rafmagnsnetið. Þróunaraðilar verða að veita skýr skjöl sem sýna að þeir uppfylla VDE-AR-N 4105:

• Samræmisvottorð (Einheitenzertifikat): Þetta skjal sýnir að JYINS afbrigðisstöðin hefur verið prófuð og vottað af viðurkenndri evrópskri prófunarstofn til að uppfylla allar kröfur VDE-AR-N 4105.
• Rafmagnsskýring: Nákvæm skýring á þrífasa tengingum, öryggisrelöum og staðsetningu ytri snjalls mælara.
• Stillingarskráningar: Prentuðar skráningar úr afbrigðisstöðvarinnar fyrir uppsetningu sem sýna að þýskur netprófstíll hafi verið valinn, að virk efni jafnvægisstilling hafi verið virkjuð og að öryggissamskiptastillingar séu fullkomnar í gangi.

Með því að sameinast við JYINS og velja háaframkvæmdar, fullt certifíkuðar þrefasa umbreytara okkar og hýbríð orkurannsóknarkerfi geta B2B sólverslunarfyrirtæki og EPC-fyrirtæki straumliða samþykktarferlið hjá notandastofnunum og veita mjög áhrifamiklar, samræmdar og varanlegar iðnaðarorðu lausnir í þýskalandi.