Prechod na inteligentné invertory v Spojených štátoch
Situácia v oblasti slnečnej energie v Spojených štátoch je veľmi výnosná, avšak je tiež riadená niektorými z najprísnejších a najrýchlejšie sa vyvíjajúcich technických noriem na svete. Keďže kapacita fotovoltaických (FV) systémov pripojených k elektrickej sieti a systémov na ukladanie energie v celej krajine stále rastie, tradičné invertory typu „dump“, ktoré jednoducho vstrekujú všetku dostupnú slnečnú energiu do siete a pri najmenšej poruche siete sa od nej odpoja, už nie sú akceptovateľné. Tieto staršie systémy môžu zhoršiť stabilitu siete a potenciálne premieniť drobné poklesy napätia na rozsiahle výpadky prúdu. Na ochranu elektrickej infraštruktúry prešli americké energetické spoločnosti a regulačné orgány na povinné „chytré invertory“. Pre zakupujúcich riaditeľov B2B, predávajúcich elektrických komponentov a EPC dodávateľov, ktorí nakupujú vybavenie pre trh USA, je pochopenie požiadaviek noriem UL 1741 SA a SB nevyhnutné na zabezpečenie zhody projektu a predchádzanie nákladným oneskoreniam pri preprave alebo inštalácii.
Táto technická príručka vysvetľuje základné rozdiely medzi normami UL 1741 SA a SB, podrobne opisuje inteligentné funkcie vyžadované pre moderné pripojenie k americkej elektrickej sieti a vysvetľuje, ako invertory JYINS spĺňajú tieto prísne požiadavky na bezpečnosť a výkon.
Rozoberanie normy UL 1741 a jej doplnkov
Podľa Národného elektrotechnického predpisu (NEC) v Spojených štátoch musia byť všetky sieťové solárne invertory certifikované podľa normy UL 1741 s názvom „Štandard pre invertory, meniče, regulátory a zariadenia pre pripojenie k sieti pri použití distribuovaných zdrojov energie“. Táto norma sa vyvíjala prostredníctvom dvoch kľúčových doplnkov: SA a SB.
UL 1741 SA (Doplnok A):
- Doplnok UL 1741 SA, zavedený približne v roku 2016, bol vyvinutý na definovanie skúšobných postupov pre funkcie invertorov podporujúcich sieť („inteligentné“ funkcie).
- Jeho vznik veľmi ovplyvnila kalifornská smernica Rule 21 a dokumenty požiadaviek na zdroje energie od spoločnosti Hawaii Electric Company (HECO), ktoré boli prvými štátnymi predpismi, ktoré povinnosti vyžadovali schopnosti podporujúce sieť.
- Invertory certifikované podľa normy UL 1741 SA sú testované na základné funkcie podpory siete, ako je prechod cez nízke/vysoké napätie, prechod cez nízku/vysokú frekvenciu, rýchlosť zmeny výkonu (ramp rates) a dynamická regulácia jalovej výkonnej energie (Volt-VAr).
UL 1741 SB (Doplnok B):
- Vydaná v roku 2020 a od roku 2023 široko povinná, norma UL 1741 SB predstavuje najnovšiu a najpokročilejšiu verziu testovania inteligentných invertorov.
- Definuje protokoly testovania potrebné na preukázanie zhody s normou IEEE 1547-2018, národnou normou pre pripojenie distribuovaných zdrojov k elektrickým sieťam.
- UL 1741 SB je dnes výchozím požiadavkom takmer všetkých hlavných amerických energetických spoločností a nahradila starší doplnok SA. Ak dnes zakúpite invertory pre nové projekty v USA, musia mať certifikáciu UL 1741 SB.
Základné funkcie inteligentných invertorov podľa normy UL 1741 SB
Na získanie certifikácie UL 1741 SB musí inverter podporovať komplex pokročilých funkcií podpory siete, ktoré sú navrhnuté na aktívnu stabilizáciu verejnej elektrickej siete:
- Prechod napätím (VRT) a prechod frekvenciou (FRT): Namiesto okamžitého odpojenia pri dočasnej poruche siete musí striedač zostať pripojený a prekonať špecifikované odchýlky napätia a frekvencie. Tým sa udrží solárna výroba v prevádzke a podporí obnovu siete.
- Ovládanie reaktívneho výkonu podľa napätia (Volt-VAr): Striedač dynamicky upravuje svoj výstupný reaktívny výkon v reakcii na lokálne úrovne napätia v sieti – absorbuje reaktívny výkon, keď je napätie vysoké, a injektuje ho, keď je napätie nízke, čím pomáha udržiavať napätie v bezpečných limitoch.
- Ovládanie aktívneho výkonu podľa napätia (Volt-Watt): Ak ovládanie reaktívneho výkonu podľa napätia nestačí a napätie sa naďalej zvyšuje, striedač musí postupne znížiť svoj výstupný aktívny výkon (v Wattoch), aby sa zabránilo prekročeniu horného bezpečnostného limitu napätia stanoveného dodávateľom energie.
- Ovládanie podľa frekvencie a výkonu: Ak sa frekvencia siete zvýši nad 60 Hz (čo naznačuje prebytok výroby na širšej sieti), invertor musí rýchlo znížiť svoj výstupný činný výkon. Naopak, ak frekvencia klesne, hybridné inverzory môžu zvýšiť výstup z batériového úložiska, aby stabilizovali sieť.
- Štandardizovaná komunikácia: Kľúčovým požiadavkou noriem IEEE 1547-2018 / UL 1741 SB je, aby invertor disponoval štandardizovaným komunikačným protokolom, konkrétne SunSpec Modbus (cez RS-485 alebo Ethernet) alebo DNP3. To umožňuje dodávateľovi elektrickej energie diaľkové monitorovanie a úpravu nastavení inverzora v závislosti od meniacich sa podmienok siete.
- Prechodové prejdenie pri skoku fázového uhla: Inteligentné inverzory musia zostať pripojené, keď sa fáza siete náhle posunie, čím sa zabráni kaskádovým odpojeniam počas prepínacích udalostí v prenosovej sieti.
Inteligentné inverzory JYINS sú navrhnuté s dvojjadrovými riadiacimi procesormi, ktoré ľahko zvládajú tieto zložité, reálneho času algoritmy podpory siete pri zachovaní maximálnej účinnosti prevodu výkonu.
Zoznam kontrol pre dovozcov do USA – získavanie tovaru a dodržiavanie predpisov
Pri získavaní striedavých meničov na solárne elektrárne pre distribúciu v USA musia manažéri B2B nákupov vykonať dôkladnú dôveruhodnostnú kontrolu, aby sa uistili, že vybrané zariadenie plne spĺňa všetky požiadavky a je schválené na inštaláciu:
- Značka národného uznaného laboratória pre skúšanie (NRTL): Uistite sa, že menič má platnú certifikačnú značku od schváleného NRTL, napríklad UL, Intertek (ETL) alebo CSA. Táto značka musí jasne uvádzať súlad so štandardom UL 1741 SB.
- Schválený zoznam CEC: V Kalifornii a mnohých ďalších štátoch musia byť meniče uvedené na schválenom zozname invertorov Kalifornskej komisie pre energiu (CEC), aby boli schválené na pripojenie k sieti. Tento zoznam uvádza testovanú účinnosť meniča a jeho funkcie inteligentného meniča.
- Dodržiavanie požiadaviek na rýchle vypnutie: Pre domáce a komerčné solárne inštalácie na strechách vyžaduje článok 690.12 normy NEC 2017/2020/2023 schopnosť rýchleho vypnutia, aby sa zabezpečila ochrana záchranných zložiek pri núdzových prípadoch. Invertory JYINS poskytujú bezproblémovú komunikáciu s priemyselne štandardnými prijímačmi pre rýchle vypnutie (napr. s vysielačmi zhodnými so špecifikáciou SunSpec), čím zabezpečujú úplnú bezpečnosť na úrovni celého systému.
- Kompatibilita komunikácie: Uistite sa, že rozhranie SunSpec Modbus invertora je úplne zdokumentované a otvorené, čo umožňuje jednoduchú integráciu s monitorovacími platformami tretích strán pre komerčné aplikácie, systémami SCADA a komunikačnými bránami pre energetické sústavy.
JYINS sa zaväzuje poskytovať vysokovýkonné, predpisom vyhovujúce a cenovo výhodné výkonové elektronické zariadenia na americký trh. Naše inteligentné invertorové rady sú navrhnuté v striktnej súladu so štandardmi UL 1741 SB a IEEE 1547-2018, čím sa zabezpečuje hladký proces schvaľovania energetickými spoločnosťami a dlhodobá prevádzková spoľahlivosť vašich solárnych investícií v USA.
Navigácia zložitou krajinou štandardov sietí v Severnej Amerike môže byť náročná, avšak výber certifikovaného partnera zjednodušuje cestu k splneniu požiadaviek na zhodu. Keď sa americké energetické spoločnosti zrýchľujú v prechode k vysokej miere decentralizácie, inteligentným sieťam s nízkou zotrvačnosťou, je spoľahlivý výrobok – striedavý menič – od výrobcu s robustnými inžinierskymi schopnosťami veľmi silným aktívom pre každého vývojára komerčných projektov. JYINS ponúka kompletný balík certifikovaných produktov, spoľahlivosti overenej v praxi a komplexnej inžinierskej podpory, aby zabezpečil dlhodobý úspech vašich B2B slnečných elektrární. Naša vyhradená inžinierska skupina je k dispozícii na poskytnutie pomoci pri analýze regionálnych profilov sietí, pri podávaní žiadostí o pripojenie k sieti u energetických spoločností a pri technickej prevádzkovej údržbe na mieste po celom území Severnej Ameriky.