Закупівля інверторів для ринку США: розуміння вимог стандарту UL 1741 SA/SB щодо «розумних» інверторів.

Перехід до розумних інверторів у Сполучених Штатах

Ринок сонячної енергетики в Сполучених Штатах є дуже прибутковим, але він також регулюється одними з найсуворіших і найшвидше розвиваються технічних стандартів у світі. Оскільки потужність сонячних фотоелектричних (ФЕ) систем і систем зберігання енергії, підключених до мережі, постійно зростає в усьому США, традиційні інвертори «зкидання», які просто подають усю доступну сонячну енергію в мережу й відключаються при найменшому порушенні роботи мережі, більше не є прийнятними. Такі старі системи можуть погіршувати стабільність мережі й перетворювати незначні провали напруги на масові відключення електроенергії. Для захисту електричної інфраструктури комунальні підприємства та регуляторні органи США перейшли до обов’язкового використання «розумних інверторів». Для директорів з закупівель B2B, оптових продавців електрообладнання та підрядників EPC, які закуповують обладнання для ринку США, розуміння вимог стандартів UL 1741 SA та SB є обов’язковим для забезпечення відповідності проектів і запобігання дорогостоячим затримкам у доставці чи монтажі.

Цей технічний посібник роз’яснює основні відмінності між UL 1741 SA та SB, детально описує «розумні» функції, необхідні для сучасного підключення до електромережі США, а також пояснює, як інвертори JYINS відповідають цим жорстким стандартам безпеки та ефективності.

Аналіз стандарту UL 1741 та його додатків

Згідно з Національним електротехнічним кодексом (NEC) у Сполучених Штатах Америки всі сонячні інвертори, що взаємодіють із мережею, повинні мати сертифікат відповідності UL 1741 — «Стандарт на інвертори, перетворювачі, контролери та обладнання для підключення до мережі, призначене для використання з розподіленими енергетичними ресурсами». Цей стандарт розвинувся завдяки двом ключовим додаткам: SA та SB.

UL 1741 SA (Додаток A):

• UL 1741 SA було введено приблизно в 2016 році для визначення процедур випробувань «розумних» функцій інверторів, що забезпечують підтримку мережі.
• Його розробка була спричинена, зокрема, Правилом 21 штату Каліфорнія та Вимогами до джерел живлення HECO на Гавайських островах, які стали першими регіональними нормативними актами, що обов’язково вимагали наявності функцій підтримки мережі.
• Інвертори, сертифіковані відповідно до UL 1741 SA, проходять випробування на основні функції підтримки мережі, такі як здатність працювати при низькому/високому напрузі, здатність працювати при низькій/високій частоті, швидкість зміни потужності та динамічне керування реактивною потужністю (Volt-VAr).

UL 1741 SB (Додаток B):

• Опублікований у 2020 році й широко введений у дію з 2023 року, UL 1741 SB є найновішою й найбільш передовою версією випробувань «розумних» інверторів.
• У ньому визначено протоколи випробувань, необхідні для підтвердження відповідності стандарту IEEE 1547-2018 — національному стандарту щодо підключення розподілених енергетичних ресурсів до електричних мереж.
• Сьогодні UL 1741 SB є стандартним вимогами практично для всіх великих американських енергопостачальників і замінює старший додаток SA. Якщо ви закуповуєте інвертори для нових проектів у США сьогодні, вони обов’язково повинні мати сертифікат відповідності UL 1741 SB.

Основні функції «розумних» інверторів за UL 1741 SB

Щоб отримати сертифікацію UL 1741 SB, інвертор повинен підтримувати комплекс передових функцій підтримки мережі, призначених для активної стабілізації мережі енергопостачальника:

• Проходження через аномалії напруги (VRT) та частоти (FRT): замість негайного відключення під час тимчасової аварії в електромережі інвертор має залишатися підключеним і «проходити» задані аномалії напруги та частоти. Це дозволяє сонячній електростанції залишатися в роботі й сприяє відновленню мережі.
• Керування реактивною потужністю за напругою (Volt-VAr): інвертор динамічно регулює вихідну реактивну потужність у відповідь на локальні зміни напруги в електромережі — споживає реактивну потужність, коли напруга висока, і вводить її, коли напруга низька, щоб підтримувати напругу в межах безпечних значень.
• Керування активною потужністю за напругою (Volt-Watt): якщо керування за Volt-VAr недостатнє й напруга продовжує зростати, інвертор має поступово зменшувати свою активну потужність (Вт), щоб запобігти перевищенню верхнього граничного значення напруги, встановленого енергопостачальною організацією.
• Керування за частотою та потужністю: Якщо частота мережі піднімається вище 60 Гц (що свідчить про надлишкове виробництво електроенергії в загальній мережі), інвертор повинен швидко зменшити свою активну потужність на виході. Навпаки, якщо частота знижується, гібридні інвертори можуть збільшити вихідну потужність із акумуляторних батарей для стабілізації мережі.
• Стандартизовані засоби зв’язку: Одним із ключових вимог стандартів IEEE 1547-2018 / UL 1741 SB є наявність у інвертора стандартизованого протоколу зв’язку — зокрема SunSpec Modbus (через RS-485 або Ethernet) або DNP3. Це дозволяє енергопостачальній організації віддалено контролювати й коригувати параметри інвертора в міру зміни умов у мережі.
• Проходження через стрибок кута фази: Розумні інвертори повинні залишатися підключеними до мережі навіть у разі раптового зсуву фази мережі, щоб запобігти каскадним відключенням під час комутаційних операцій у лініях передачі.

Розумні інвертори JYINS розроблені з використанням процесорів керування з подвійним ядром, які легко виконують ці складні алгоритми підтримки мережі в реальному часі, одночасно забезпечуючи максимальну ефективність перетворення потужності.

Контрольний перелік закупівель та відповідності для імпортерів у США

При закупівлі сонячних інверторів для розподілу в США менеджери з B2B-закупівель мають провести ретельну перевірку, щоб забезпечити повну відповідність обраного обладнання та його придатність до встановлення:

• Маркування національно визнаної лабораторії з випробувань (NRTL): переконайтеся, що інвертор має дійсний сертифікаційний знак від затвердженої NRTL, наприклад UL, Intertek (ETL) або CSA. Цей знак має чітко вказувати відповідність стандарту UL 1741 SB.
• Список схвалених Каліфорнійською енергетичною комісією (CEC) моделей: у Каліфорнії та багатьох інших штатах інвертори мають бути внесені до списку схвалених Каліфорнійською енергетичною комісією (CEC) інверторів, щоб їх було дозволено підключати до мережі. У цьому списку вказано виміряну ефективність інвертора та його можливості «розумного» інвертора.
• Відповідність вимогам швидкого відключення: Для сонячних установок на дахах житлових і комерційних будівель згідно зі статтею 690.12 норм NEC 2017/2020/2023 передбачено обов’язкову можливість швидкого відключення для забезпечення безпеки аварійно-рятувальних служб. Інвертори JYINS забезпечують безперебійний зв’язок із стандартними пристроями швидкого відключення (наприклад, передавачами, сумісними з SunSpec), що гарантує повну безпеку на рівні всієї системи.
• Сумісність з системами зв’язку: Переконайтеся, що інтерфейс SunSpec Modbus інвертора повністю задокументований і відкритий, що дозволяє легко інтегрувати його з платформами моніторингу від сторонніх виробників, системами SCADA та шлюзами електромереж.

JYINS прагне надавати високоефективні, відповідні вимогам та економічно вигідні силові електронні компоненти для ринку США. Наші лінійки «розумних» інверторів розроблені з урахуванням строгого дотримання стандартів UL 1741 SB та IEEE 1547-2018, що забезпечує безпроблемне затвердження електромережами та тривалу надійність експлуатації ваших сонячних інвестицій у США.

Навігація в складному ландшафті стандартів електромереж Північної Америки може бути викликом, але вибір сертифікованого партнера спрощує шлях до відповідності. Оскільки енергетичні компанії США прискорюють свій перехід до високодецентралізованих «розумних» мереж із низькою інерційністю, наявність надійного виробника інверторів із потужними інженерними можливостями є значною перевагою для будь-якого розробника комерційних проектів. JYINS пропонує повний пакет сертифікованих продуктів, перевіреної у реальних умовах надійності та всеохопної інженерної підтримки, щоб гарантувати довготривалий успіх ваших B2B сонячних електростанцій. Наші спеціалізовані інженерні команди готові надати підтримку щодо регіональних профілів електромереж, подання заявок на підключення до мережі енергопостачальників та проведення пусконалагоджувальних робіт на місці по всій Північній Америці.