Kaip išspręsti „įtampos kritimo“ įveikimo problemas nestabiliuose Pietryčių Azijos kaimo tinkluose?

Pietryčių Azijos silpnų kaimo tinklų problema

Pietryčių Azijos šalys, įskaitant Vietnamą, Indoneziją, Filipinus, Tailandą ir Kambodžą, kaimo ir žemės ūkio regionuose patyrė didelį platinamųjų saulės energijos sistemų plėtimąsi. Šiose vietovėse saulės energija naudojama žemės ūkio perdirbimo įmonėms, vandens siurblinėms ir vietinėms gamybos įmonėms maitinti. Tačiau šių regionų kaimo elektros tinklų fizinė infrastruktūra dažnai yra silpna – ji būdinga ilgomis, didelės varžos skirstomosi linijomis ir nepakankamu įtampų reguliavimo įranga vietos transformatorinėse pastotėse. Dėl to šie tinklai yra labai jautrūs įtampų nuokrypiams (nuolaidoms ir šuoliams). B2B projektų kūrėjams ir sistemų inžinieriams įtampų nuolaidos yra pagrindinė saulės elektrinės prastovų priežastis, nes standartiniai keitikliai suprojektuoti taip, kad atsijungtų nuo tinklo bet kokios įtampos kritimo metu, siekdami apsaugoti save. Šiame vadove aptariama, kaip išspręsti šias įtampų išlaikymo problemas naudojant pažangius keitiklių nustatymus ir patikimą įrangos konstrukciją.

Įtampos nuokrypis (arba sumažėjimas) – tai laikinas tinklo įtampos sumažėjimas, kuris paprastai trunka nuo kelių ciklų iki kelių sekundžių. Jis dažniausiai kyla dėl didelių pramoninių variklių paleidimo, transformatorių jungimo ar žaibų smūgio į viršžeminius perdavimo tinklus. Kai inverteris išsijungia dėl įtampos nuokrypio, jam reikia palaukti kelias minutes, kol vėl galės prijungtis prie tinklo. Srityse, kuriose dažnai būna įtampos nuokrypiai, toks nuolatinis išsijungimas sukelia reikšmingą energijos nuostolį, sutrikdo esminių objektų veikimą ir apkrauna inverterio elektrines dalis.

Žemos įtampos išlaikymo (LVRT) mechanizmai

Norint užkirsti kelią nuolatiniam išsijungimui, šiuolaikiniai tinklo kodai ir techniniai standartai reikalauja, kad keitikliai palaikytų žemos įtampos išlaikymą (LVRT), taip pat vadinamą gedimo išlaikymu (FRT). LVRT – tai keitiklio gebėjimas likti prijungtam prie tinklo trumpalaikių įtampos kritimų metu, neatsijungiant nuo tinklo. Tai padeda stabilizuoti tinklą, nes stačių saulės energijos gamybos įrenginių atsijungimas nuo tinklo gedimo metu gali sukelti viso tinklo žlugimą.

Kaip veikia JYINS LVRT logika:

• Simetriniai ir asimetriniai įtampos kritimai: keitiklis turi gebėti tvarkyti tiek trijų fazių simetrinius įtampos kritimus (kai visose trijose fazėse įtampa vienodai krinta), tiek vienos fazės asimetrinius įtampos kritimus (kai įtampa krinta tik vienoje fazėje dėl vietinio linijos gedimo).
• Aktyviosios ir reaktyviosios srovės palaikymas: LVRT įvykio metu keitiklis nešildosi neveikdamas. Jis aktyviai turi įtikti reaktyviąją srovę į tinklą, kad padėtų padidinti įtampą iki normalaus lygio. Įtikiamos reaktyviosios srovės kiekis yra proporcingas įtampos kritimo gylis, kuris apibrėžiamas tinklo palaikymo koeficientu (K-koeficientu).
• Aktyviosios galios aprišimas: Norint apsaugoti vidines elektros komponentus nuo per didelės srovės žemos įtampos sąlygomis, keitiklis laikinai sumažina savo aktyviosios galios išvestį, tačiau išlaiko ryšį su tinklu.

JYINS pramoninės klasės keitikliai turi programuojamas LVRT kreives. Inžinieriai gali pritaikyti prilaikymo trukmę ir įtampos slenksčius pagal vietinės energijos tiekėjo tinklo sąlygas, užtikrindami, kad keitiklis liktų prijungtas per laikinas gedimo būsenas ir toliau gamintų energiją, kai tinklas atsigauna.

Ride-Through slenksčių ir perjungimo parametrų optimizavimas

Įtampos kritimo problemų sprendimas reikalauja dėmesingos keitiklio apsaugos parametrų reguliavimo. Silpnoms kaimo elektros tinklams Pietryčių Azijoje dažnai nepakanka standartinių Europos ar Šiaurės Amerikos numatytųjų tinklo nustatymų. Sistemos inžinieriai turėtų sureguliuoti keletą kritinių parametrų:

• UVP1 (žemos įtampos apsauga 1) slenkstis: padidinti atlaikymo trukmę vidutiniam įtampos kritimui. Pavyzdžiui, vietoj to, kad keitiklis išsijungtų nedelsiant, kai įtampa krinta iki 85 % nominaliosios įtampos, reikėtų sukonfigūruoti keitiklį taip, kad jis galėtų atlaikyti įtampos kritimą iki 3–5 sekundžių, jei tai leidžia vietinis energijos tiekėjas.
• UVP2 (žemos įtampos apsauga 2) slenkstis: šis slenkstis turi būti rezervuojamas katastrofiškam įtampos kritimui (žemiau 50 %). Jei įtampa krenta iki tokio lygio, dėl saugos reikia nedelsiant atjungti sistemą.
• Švelnus perjungimas: jei keitiklis išsijungia, jis neturėtų staiga vėl prijungtis prie tinklo pilna galia. Suprogramuokite švelnų perjungimo rampą, kuri per 2–5 minutes lėtai padidina aktyviosios galios tiekimą, kad būtų išvengta vietinės įtampos svyravimų po perjungimo.
• Tinklo varžos pritaikymas: keitikliai savo išvesties derinimą apskaičiuoja remdamiesi bazine tinklo varža. Esant labai ilgoms kaimo linijoms, JYINS valdiklyje pritaikant tinklo varžos derinimo parametrą keitiklis gali išlaikyti sinchronizaciją ir neleisti fazės užrakto kilpai (PLL) prarasti užraktą įtampos kritimo metu.

Tiksliai sukonfigūruojant šiuos programinės įrangos nustatymus JYINS keitiklio valdymo sistemoje, montuotojai gali žymiai sumažinti netinkamą keitiklių išsijungimą, kurį sukelia trumpalaikiai kaimo tinklo svyravimai.

Techninės lygio sprendimai ir hibridinė integracija

Esant labai nestabilioms kaimo elektros tinklo sąlygoms vien tik programinės įrangos derinimas gali būti nepakankamas. Kai įtampa krenta dažnai, stipriai ir ilgai, reikia integruoti fizinę įrangą, kad būtų užtikrinta verslo veiklos tęstinumas pramoninėse operacijose:

• Aktyvūs įtampos reguliatoriai (AVR) ir statiniai var kompensatoriai (SVC): šių fizinių įrenginių įrengimas bendrojo jungimosi taške padeda stabilizuoti vietinio tinklo įtampą prieš tai, kai ji pasiekia keitiklį, taip sukuriant apsaugą nuo įtampos kritimų ir šuolių.
• Hibridiniai keitikliai ir akumuliatorių kaupimo sistemos: aukšto smūginio krūvio pramoninėms mašinoms skirtuose dirbtuvėse arba nutolusiuose žemės ūkio perdirbimo gamyklose hibridinės keitiklių sistemos diegimas yra veiksmingiausias sprendimas. Kai įvyksta rimtas įtampos kritimas, JYINS hibridinis keitiklis per mažiau nei 10 milisekundžių gali perjungti veikimą į autonominės (nuo tinklo atskirtos) rezervo režimą. Akumuliatorių sistema nedelsdama perima apkrovą, užtikrindama nepertraukiamą vietinių įrenginių veikimą, tuo tarpu keitiklis lieka apsaugotas nuo tinklo nestabilumo.

Ši hibridinė konfigūracija yra labai rekomenduojama B2B taikymams kaimietiškose Pietryčių Azijos srityse, kur nuolatinė energija yra būtina žaliavų žemės ūkio produktams išlaikyti arba automatizuotoms gamybos linijoms palaikyti.

Tinkamų keitiklių pasirinkimas nestabilioms aplinkoms

Pasirenkant keitiklius nuošaliems projektams, B2B pirkimų direktoriai privalo prioritizuoti atsparumą ir įrodytą patikimumą veikiant lauke. JYINS keitikliai sukurti atsižvelgiant į šias sunkias, nestabilias aplinkas. Mūsų sistemos išlaiko ilgalaikį modeliavimo testavimą esant simuliuotoms silpnosios elektros tinklo sąlygoms, užtikrindamos, kad jų valdymo kontūrai ir tinklo sinchronizavimo algoritmai (fazės užrakinimo kilpos, arba PLL) išlieka užrakinti net stipriausios fazės iškraipymo ir įtampų svyravimų metu.

Mūsų techninės palaikymo komanda glaudžiai bendradarbiauja su regioniniais platintojais ir EPC įmonėmis visoje Pietryčių Azijoje, teikdama vietinius tinklo parametrų šablonus ir lauko palaikymą, kad būtų užtikrintas sėkmingas įrengimų paleidimas. Pasirinkdami JYINS investuojate į patvarią, aukšto našumo technologiją, kuri tiesiogiai sprendžia silpnos kaimo infrastruktūros problemas, garantuodama patikimą energijos tiekimą ir maksimalų projekto veikimo laiką.

Galiausiai, įtampos kritimo išlaikymo problemų sprendimas Pietryčių Azijos kaimo tinkluose reikalauja proaktyvaus bendradarbiavimo tarp regioninių EPC įmonių, vietos elektros energijos tiekimo sistemos operatorių ir labai patyrusių įrangos gamintojų. Atlikdami išsamias pradines tinklo varžos vertinimo analizes ir derindami tinkamus programinės įrangos įtampos kritimo išlaikymo nustatymus su patikima, mažai aptarnaujama įranga, pramoniniai kūrėjai gali užtikrinti, kad jų nuošaliuose regionuose įgyvendinami atsinaujinančios energijos projektai liks pelningi, stabilūs ir atsparūs bet kokiam tinklo nestabilumui.