Як налаштувати параметри інвертора з підключенням до мережі для відповідності вимогам INMETRO у Бразилії в житлових кластерах?

Розуміння нормативно-правового середовища сонячної енергетики в Бразилії

Бразилія закріпилася як один із найшвидше розвиваються ринків сонячної енергії у світі, що зумовлено обиллям сонячного світла та сприятливими політиками чистого обліку. Однак вихід на цей ринок або реалізація масштабних житлових проектів вимагають строгого дотримання національних стандартів якості та безпеки. Національний інститут метрології, якості та технологій (INMETRO) — це регуляторний орган, відповідальний за сертифікацію електричного обладнання в Бразилії. Для сонячних інвертерів, що підключаються до мережі й використовуються в житлових комплексах, обов’язковою є відповідність Портуарії INMETRO № 140/2022 (яка замінила Портуарію № 004/2011). Ця сертифікація забезпечує безпечну роботу інвертерів, захист місцевої електромережі та підтримку якості електроенергії для кінцевих споживачів. Для менеджерів з B2B-закупівель та інженерно-закупівельно-будівельних (EPC) компаній правильна конфігурація таких інвертерів є ключовим фактором схвалення проекту та його довготривалої надійності.

Житлові кластери створюють унікальну проблему для сонячних систем, підключених до мережі. Коли десятки або сотні будинків у межах невеликої географічної зони одночасно віддають електроенергію в мережу, локальна низьковольтна розподільна мережа відчуває підвищення напруги та спотворення гармонік. Щоб запобігти нестабільності мережі та можливим відключенню електропостачання, місцеві енергопостачальні компанії вимагають суворого дотримання параметрів INMETRO. У цьому посібнику описано, як налаштувати ці обов’язкові параметри на вашому змінному струмі (grid-tie) інверторі JYINS, щоб забезпечити повну відповідність вимогам та безперебійну інтеграцію з мережею.

Основні параметри стійкості до коливань напруги та частоти

Головна увага при відповідності вимогам INMETRO зосереджена на поведінці інвертора під час коливань напруги та частоти в електромережі. Інвертори мають залишатися підключеними під час незначних тимчасових відхилень, але швидко відключатися, якщо параметри мережі виходять за межі безпечного робочого діапазону. Ці межі визначені бразильськими нормами електромережі та підтверджені випробуваннями INMETRO.

Параметри захисту за напругою:

• Рівень перевищення напруги 2 (OVP2): це абсолютний верхній поріг, який зазвичай встановлюється на рівні 110–115 % номінальної напруги (наприклад, 242 В для мережі 220 В). Інвертор має відключитися протягом менше ніж 0,2 с, якщо напруга досягає цього рівня.
• Рівень перевищення напруги 1 (OVP1): встановлюється приблизно на рівні 105–110 % номінальної напруги (наприклад, 231–242 В). Інвертору дозволяється трохи більший час відключення — зазвичай 1–2 с — для перенесення короткочасних сплесків напруги.
• Рівень заниження напруги 1 (UVP1): встановлюється приблизно на рівні 80 % номінальної напруги (наприклад, 176 В). Інвертор має відключитися протягом 2 с.
• Рівень заниження напруги 2 (UVP2): встановлюється на рівні 50–70 % номінальної напруги. Необхідне негайне відключення, зазвичай протягом 0,1–0,2 с, оскільки це свідчить про серйозну аварію в локальній електромережі.

Налаштування захисту за частотою:

• Перевищення частоти (OFP): номінальна частота електромережі в Бразилії становить 60 Гц. Верхній поріг відключення встановлюється на рівні 62 Гц, а обов’язковий час відключення має бути меншим за 0,2 с.
• Низька частота (UFP): нижня межа спрацювання встановлена на рівні 57,5 Гц, а також вимагає швидкого відключення протягом 0,2 секунди.

Під час налаштування інверторів JYINS для житлових кластерів ці параметри можна встановити через локальний LCD-інтерфейс або дистанційно через платформу моніторингу. Важливо вибрати шаблон стандарту електромережі Бразилії, який автоматично завантажує ці граничні значення. Це мінімізує помилки ручного налаштування під час введення в експлуатацію.

Захист від островного режиму та динаміка повторного підключення

Захист від островного режиму — це критична функція безпеки, яка запобігає подачі потужності інвертором у локальну ділянку електромережі після втрати живлення від комунальної мережі. Це є обов’язковим для захисту працівників комунальних служб, які можуть проводити технічне обслуговування ліній, вважаючи їх знеструмленими. INMETRO вимагає надійного активного виявлення островного режиму відповідно до стандарту ABNT NBR IEC 62116.

Інвертори JYINS використовують активне зсування частоти та зміну реактивної потужності для виявлення умов островного режиму протягом 2 секунд. У житлових кластерах, де кілька інверторів підключено до одного трансформатора, існує ризик взаємного завадження активних сигналів проти островного режиму, що призводить до невиявлення островного режиму. Для запобігання цьому інвертори JYINS використовують синхронізовані алгоритми зсуву частоти, які забезпечують узгоджену роботу всіх пристроїв у межах однієї мережі й швидке виявлення будь-якого відключення від мережі.

Після відновлення електромережі та повернення напруги й частоти до нормальних робочих меж інвертор не повинен відразу підключатися знову. INMETRO вимагає затримки перед повторним підключенням (також відомої як час спостереження) тривалістю 180 секунд (3 хвилини). Протягом цього періоду інвертор має безперервно контролювати параметри електромережі, щоб забезпечити її стабільність. Якщо параметри мережі залишаються стабільними протягом усього 180-секундного інтервалу, інвертору дозволяється поступово збільшувати потужність, що він віддає в мережу. Швидкість цього збільшення також обмежена: використовується плавне введення в роботу зі швидкістю, як правило, 10 % від номінальної потужності на хвилину, щоб запобігти раптовим стрибкам напруги в побутовій електромережі.

Зменшення підвищення напруги в житлових кластерах

Однією з найпоширеніших проблем у бразильських житлових кластерах є підвищення напруги. Оскільки лінії низьковольтного розподілу в житлових районах часто мають високий імпеданс, експорт великої кількості сонячної енергії призводить до підвищення локального рівня напруги. Якщо напруга перевищує поріг OVP1, інвертори вимикаються, що призводить до втрати генерації та скарг з боку домовласників.

Для вирішення цієї проблеми інвертори JYINS, які відповідають вимогам INMETRO, підтримують передові функції якості електроенергії, зокрема керування за принципом «Напруга–Реактивна потужність» (Volt-VAr) та «Напруга–Активна потужність» (Volt-Watt):

• Керування за принципом «Напруга–Реактивна потужність» (Volt-VAr): Ця функція дозволяє інвертору споживати реактивну потужність, коли напруга в мережі зростає, що ефективно сприяє зниженню напруги. Навпаки, якщо напруга падає, інвертор може вводити реактивну потужність для її підвищення. Увімкнення кривої Volt-VAr дозволяє інвертору динамічно стабілізувати локальну напругу в мережі без обмеження виходу активної потужності.
• Керування за принципом «напруга–потужність»: Якщо керування за принципом «напруга–реактивна потужність» є недостатнім і напруга продовжує наближатися до граничного значення, при якому відбувається відключення, керування за принципом «напруга–потужність» активно зменшує активну потужність, що видає інвертор. Це крайній захід для запобігання повному відключенню інвертора від мережі. Такий підхід забезпечує роботу інвертора зі зниженою вихідною потужністю, зберігаючи безперервність його роботи та захищаючи локальну мережу.

Розробникам B2B слід щільно співпрацювати з інженерами електромереж для моделювання житлового кластера та програмування конкретних нахилів цих кривих реакції на напругу на інверторах JYINS до введення в експлуатацію.

Найкращі практики введення в експлуатацію та перевірки електромережею

Після налаштування параметрів підключення до мережі етап введення в експлуатацію є вирішальним для отримання остаточного схвалення електромережі (Parecer de Acesso). Бразильські розподільні електромережі, такі як Enel, CPFL та Neoenergia, вимагають комплексного підтвердження відповідності, перш ніж замінять традиційний лічильник електроенергії на двонапрямковий.

Поетапний контрольний перелік для B2B-монтажників:

• Перевірка прошивки: переконайтеся, що інвертор працює на останній версії прошивки, сертифікованої INMETRO, як вказано в сертифікаті відповідності INMETRO.
• Блокування параметрів: після налаштування параметрів їх слід захистити паролем, щоб запобігти несанкціонованій зміні кінцевими користувачами.
• Польове тестування: проведіть ручне тестування відключення від мережі, щоб переконатися, що інвертор вимикається протягом 2 секунд і не підключається знову до завершення затримки в 180 секунд.
• Підготовка документації: надайте енергопостачальній організації сертифікат відповідності INMETRO для інвертора, звіт про тестування з вказаними налаштованими параметрами та ART (Anotacao de Responsabilidade Tecnica), підписаний зареєстрованим бразильським інженером.

Завдяки використанню інверторів JYINS, які повністю сертифіковані та розроблені з урахуванням особливостей бразильської електромережі, B2B-дистриб’ютори можуть запропонувати своїм клієнтам спрощений шлях до схвалення проектів, забезпечуючи високоефективні й відповідні вимогам житлові сонячні електростанції по всій Бразилії.