Вибір інверторів для австралійського ринку: особливості керування реактивною потужністю згідно з AS4777.2:2020.

Австралійська електромережа та стандарт AS4777.2:2020

Австралія є світовим лідером у встановленні сонячних електростанцій на дахах, де мільйони побутових і комерційних систем постачають електроенергію в мережу. Хоча цей «зелений» перехід дуже корисний для зниження викидів вуглекислого газу, величезна кількість розподілених сонячних систем створила значні експлуатаційні виклики для австралійських розподільних енергетичних компаній (DNSP). У сонячні дні масовий відплив сонячної енергії підвищує напругу в локальній мережі до небезпечного рівня, що загрожує пошкодженням побутових приладів, відключенням локальних розподільних трансформаторів і дестабілізацією інфраструктури електромережі. Щоб вирішити цю проблему, Стандартна організація Австралії ввела стандарт AS/NZS 4777.2:2020 — суворий норматив щодо підключення енергосистем до мережі за допомогою інверторів. Для менеджерів з закупівель B2B, інженерно-монтажних компаній (EPC) та оптових постачальників сонячної енергії вибір інвертора, що відповідає цьому стандарту, — це не лише питання законності; це гарантія того, що система зможе працювати безперебійно й не спричинить порушень у локальній електромережі.

AS4777.2:2020 робить значний акцент на керуванні реактивною потужністю та обмеженні активної потужності. Інвертори повинні брати активну участь у регулюванні напруги в точках їхнього підключення. Розглянемо ключові механізми цього стандарту та те, як успішно обрати відповідне обладнання для ваших комерційних та житлових проектів.

Аналіз режимів керування Volt-VAr та Volt-Watt

Основою стандарту AS4777.2:2020 є вимога щодо обов’язкових автономних режимів реагування на якість електроенергії. Два основні режими — це керування Volt-VAr (напруга–реактивна потужність) та Volt-Watt (напруга–активна потужність). Ці режими мають бути увімкненими за замовчуванням і налаштованими згідно з параметрами регіонального DNSP (наприклад, австралійські профілі мережі A, B або C).

Крива реакції Volt-VAr:

• У умовах низької напруги (наприклад, під час періодів високого навантаження) інвертор повинен вводити реактивну потужність (Вар) для підвищення напруги в локальній електромережі.
• При нормальних рівнях напруги інвертор працює з нейтральним коефіцієнтом потужності (одиничним, тобто cos φ = 1,0), передаючи в мережу лише активну потужність (Вт).
• За умов високої напруги (наприклад, під час максимального виробництва сонячної енергії опівдні) інвертор має споживати реактивну потужність із мережі. Це сприяє зниженню напруги у точці загального з’єднання (PCC).
• Динамічне регулювання коефіцієнта потужності за допомогою кривої «напруга–реактивна потужність» мінімізує коливання напруги, що дозволяє більшій кількості сонячних систем залишатися підключеними без перевищення безпечних експлуатаційних меж.

Крива реакції «напруга–потужність»:

• Якщо локальна напруга в мережі продовжує зростати навіть за наявності підтримки за кривою «напруга–реактивна потужність», інвертор має активувати керування за кривою «напруга–потужність».
• Щойно напруга перевищує встановлений поріг (зазвичай 253 В у однофазній системі), інвертор повинен поступово зменшувати (обмежувати) свою вихідну активну потужність.
• Якщо напруга досягає абсолютного максимального порогу (зазвичай 260 В), вихідна активна потужність має бути зведена до нуля або інвертор має повністю відключитися.
• Це запобігає досягненню напруги в локальній мережі катастрофічних рівнів, забезпечуючи захист побутової електроніки та обладнання енергопостачальника.

Інвертори JYINS поставляються з попередньо встановленими стандартними профілями сітки AS4777.2:2020. Під час монтажу агенти з введення в експлуатацію можуть швидко вибрати відповідні регіональні параметри (наприклад, профілі за замовчуванням для Австралії) через інтуїтивно зрозумілий інтерфейс користувача, що гарантує негайне дотримання вимог.

Обмеження активної потужності на експорт та інтеграція зі «розумними» лічильниками

Крім режимів реагування на напругу, австралійські DNSP все частіше вводять жорсткі обмеження щодо експорту енергії сонячними системами для житлових і комерційних споживачів. У багатьох районах з високим рівнем проникнення сонячної енергетики енергопостачальники обмежують експорт сонячної енергії до 5 кВт на фазу або навіть вводять правила «нульового експорту».

Щоб відповідати цим вимогам, стандарт AS4777.2:2020 вимагає, щоб інвертори підтримували динамічне обмеження експорту. Це означає, що інвертор повинен взаємодіяти зі зовнішнім розумним лічильником або трансформатором струму (CT), встановленим на головному вводі будівлі. Інвертор постійно порівнює вироблену сонячну енергію з внутрішніми навантаженнями будівлі:

• Якщо споживання високе, інвертор експортує максимальну потужність, щоб покрити навантаження.
• Якщо споживання знижується й експортна потужність загрожує перевищити встановлене обмеження, інвертор у межах кількох мілісекунд обмежує виробництво сонячної енергії.

Інвертори JYINS оснащені вбудованим контролером обмеження експортної потужності, який безперебійно інтегрується зі стандартними розумними лічильниками за протоколом Modbus. Така інтеграція дозволяє монтажникам встановлювати точні обмеження експорту, забезпечуючи відповідність системи місцевим правилам електромережі та одночасно максимізуючи самоспоживання чистої сонячної енергії.

Режими проходження аварій у мережі та підтримки мережі

Іншим критичним аспектом стандарту AS4777.2:2020 є вимога щодо здатності інвертерів працювати під час аварій у мережі. У минулому сонячні інвертери одразу відключалися під час короткочасних провалів напруги або тимчасових відхилень частоти. Хоча це захищало інвертер, одночасне відключення тисяч сонячних систем призводило до втрати важливої потужності для мережі й перетворювало незначні порушення роботи мережі на масштабні відключення електроенергії. Згідно зі стандартом 2020 року, інвертери повинні забезпечувати:

• Здатність працювати під час провалів напруги (LVRT): інвертер має залишатися в мережі під час короткочасних провалів напруги й активно вводити реактивний струм для підтримки відновлення мережі.
• Реакцію потужності на зміну частоти (Frequency-Watt Response): якщо частота мережі зростає, інвертер має зменшувати вихідну активну потужність, щоб запобігти надлишковій генерації. Якщо частота знижується, гібридні інвертери можуть збільшувати експорт активної потужності з акумуляторів, щоб допомогти стабілізувати мережу.

Ці можливості роблять сучасні інвертори активними учасниками забезпечення стабільності електромережі, забезпечуючи, що розподілені сонячні установки сприяють, а не загрожують стабільності національного ринку електроенергії.

Ключові аспекти для B2B-імпортерів та EPC

При закупівлі інверторів для австралійського ринку директори з закупівель B2B мають перевірити кілька ключових параметрів, щоб переконатися, що їхні інвестиції є обґрунтованими та відповідають вимогам:

• Перелік Чистої енергетичної ради (CEC): В Австралії сонячні компоненти повинні бути внесені до бази даних затверджених продуктів Чистої енергетичної ради, щоб мати право на федеральне державне субсидіювання (Сертифікати малих технологій, або STC). Закупівля інверторів JYINS, сертифікованих за стандартом AS4777.2:2020, забезпечує їх внесення до порталу CEC, що робить ваші проекти придатними для отримання цих фінансових стимулів.
• Профілі багаторегіональних електромереж: різні австралійські штати та оператори розподільних мереж (DNSP) мають унікальні характеристики електромереж. Імпортери повинні забезпечити, щоб обраний інвертор підтримував правильні регіональні профілі (Австралія A — для стандартних міських електромереж, Австралія B — для слабших регіональних мереж та Австралія C — для спеціалізованих середовищ).
• Здатність інвертера працювати під час аварій у мережі: згідно зі стандартом AS4777.2:2020, інвертери не повинні відключатися одразу під час короткочасних порушень у роботі електромережі або провалів напруги. Ця здатність працювати під час аварій забезпечує, що розподілені сонячні електростанції не погіршують ситуацію під час аварій у мережі, сприяючи загальній стійкості електромережі.

JYINS присвячує себе підтримці переходу Австралії на чисту енергію. Наші інвертери повністю сертифіковані, внесені до реєстру Комісії з енергетики Австралії (CEC) та розроблені з передовими функціями забезпечення якості електроенергії, необхідними для ефективної роботи в складних умовах австралійських електромереж. Обираючи JYINS, оптові дистриб’ютори та інженерно-проектні компанії (EPC) можуть із впевненістю поставляти надійні, високоефективні та повністю відповідні вимогам сонячні рішення на австралійський ринок.