光伏防逆流控制方案是為了確保光伏發(fā)電系統(tǒng)在并網(wǎng)過程中不會向電網(wǎng)反送電能,從而保護(hù)電網(wǎng)和光伏設(shè)備的安全。以下是幾種光伏防逆流控制方案:
1.速斷方案:通過在市電進(jìn)線處安裝防孤島/逆流一體化裝置,實(shí)時(shí)監(jiān)測光伏或儲能情況。一旦發(fā)生孤島或逆流,及時(shí)切斷并網(wǎng)點(diǎn)斷路器,實(shí)現(xiàn)防孤島、防逆流目的。這種方案成本較小,改造簡單,但可能導(dǎo)致部分光伏棄光或增加用戶用電成本。
2.柔性調(diào)節(jié)方案:同樣通過在市電進(jìn)線處安裝防孤島/逆流一體化裝置,實(shí)時(shí)監(jiān)測光伏上網(wǎng)情況,并將監(jiān)測信號上傳給協(xié)調(diào)控制器。通過對逆流數(shù)據(jù)的邏輯計(jì)算對逆變器的輸出功率進(jìn)行調(diào)整,實(shí)現(xiàn)無逆流情況。這種方案安裝方便,能夠柔性防逆流,可以盡可能利用光伏,但不能直接修改參數(shù),配置不方便。
3.能量管理系統(tǒng)方案:通過在市電進(jìn)線處安裝孤島/逆流一體化裝置,實(shí)時(shí)監(jiān)測光伏上網(wǎng)情況,并將監(jiān)測信號上傳給能量管理系統(tǒng)。能量管理系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)控制逆變器輸出,實(shí)現(xiàn)防逆流目的。這種方案能夠柔性防逆流,可以盡可能利用光伏,具備數(shù)據(jù)存儲、報(bào)表、人機(jī)界面等功能,但系統(tǒng)配置較高。
4.防逆流控制器方案:通過實(shí)時(shí)監(jiān)測光伏發(fā)電系統(tǒng)中的電流流向和電壓變化,一旦發(fā)現(xiàn)有電流逆流的趨勢,立即采取措施,如切斷光伏板電源或關(guān)閉逆變器等,以防止電流逆流。這種方案可以在光伏發(fā)電系統(tǒng)中安裝防逆流控制箱,當(dāng)檢測到有電流逆流時(shí),裝置會自動切斷電流,防止光伏逆流對電網(wǎng)的影響。
1.基于切除光伏控制開關(guān)和逆變器的方案
核心原理:以判斷電流方向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn),當(dāng)檢測到光伏側(cè)電流流向電網(wǎng)時(shí),即判斷為逆功率,此時(shí)防逆流保護(hù)裝置會向光伏側(cè)并網(wǎng)開關(guān)或逆變器發(fā)出跳閘指令,切除某一個(gè)并網(wǎng)開關(guān)或某一臺逆變器,并繼續(xù)判斷還有無逆功率情況發(fā)生,如有則繼續(xù)切除,直到?jīng)]有逆功率情況為止。當(dāng)用電負(fù)荷再次增大時(shí),由于部分光伏發(fā)電功率已斷開,裝置檢測電網(wǎng)側(cè)電流向負(fù)荷端流動時(shí),會判斷當(dāng)前光伏側(cè)發(fā)出的電不夠負(fù)荷用,此時(shí)裝置會自動發(fā)出合閘命令。
2.基于防逆流電表和逆變器的方案
1、系統(tǒng)組成:在入戶進(jìn)線側(cè)總線上安裝防逆流電表和CT互感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測母線上的功率、電流大小及方向。逆變器與防逆流電表通過通訊線連接。
2、工作原理:當(dāng)檢測到有電流流向電網(wǎng)時(shí)(即出現(xiàn)反向電流),防逆流電表通過通訊方式將逆流功率數(shù)據(jù)傳輸給逆變器。逆變器接收到指令后,迅速響應(yīng),降低其輸出功率,確保光伏電站流向電網(wǎng)的電流始終接近于0,從而實(shí)現(xiàn)防逆流。
3、應(yīng)用場景:
單機(jī)單相防逆流系統(tǒng):適用于只有戶用光伏場景,需要光伏并網(wǎng)逆變器、防逆流電表、電表和逆變器之間的通訊線等設(shè)備。
3.1單機(jī)三相防逆流系統(tǒng):對于戶用小功率并網(wǎng)逆變器,可以直接選用直流防逆流電表;對于大功率并網(wǎng)逆變器,則需要借助CT互感器來檢測并網(wǎng)母線上的電流。
3.2多機(jī)防逆流系統(tǒng):多臺逆變器通過通訊接口串聯(lián),連接到數(shù)據(jù)采集器,適合于多機(jī)模式,功能更強(qiáng)大,容量更大。需要光伏逆變器(多臺)、防逆流箱(內(nèi)含數(shù)據(jù)采集器、防逆流電表和CT互感器)、RS485通信線等設(shè)備。
3.防逆流電表
防逆流電表(如ADL400N - CT/D10逆變器防逆流電表)具有精度高、體積小、響應(yīng)速度快、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。其功能特點(diǎn)包括對電力參數(shù)進(jìn)行采樣計(jì)量和監(jiān)測的功能,能夠與逆變器或者能量管理系統(tǒng)(EMS)進(jìn)行通訊。根據(jù)實(shí)時(shí)功率及累計(jì)電能實(shí)現(xiàn)防逆流、調(diào)節(jié)發(fā)電量、電池充放電等功能,可雙向計(jì)量,實(shí)現(xiàn)戶用分布式光伏能量管理。
在這些系統(tǒng)中,通過電流監(jiān)測(安裝電流傳感器來監(jiān)測電流的方向和大小),當(dāng)檢測到電流方向與預(yù)期的供電方向相反時(shí)(即存在逆流現(xiàn)象),控制器(可以是單獨(dú)的設(shè)備,也可以是集成在儲能PCS模塊中)接收來自電流傳感器的信號,并根據(jù)這些信號判斷是否存在逆流情況。如果檢測到逆流,控制器會發(fā)出控制信號,在某些系統(tǒng)中,逆變器會根據(jù)檢測到的電流信號降低輸出功率,直至反向輸出電流為零,從而實(shí)現(xiàn)防逆流功能;對于帶有儲能系統(tǒng)的配置,當(dāng)檢測到有電流流向電網(wǎng)時(shí),逆變器輸出減小,等到負(fù)載功率增大時(shí)再釋放,做到儲能變流器的輸出功率隨負(fù)載變化而變化
4.防逆流電表的重要性
確保電網(wǎng)穩(wěn)定:在光伏發(fā)電系統(tǒng)中,如果沒有防逆流裝置,當(dāng)用戶發(fā)電量大于用電量時(shí),多余的電能可能會逆流回電網(wǎng),這可能會對電網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性造成影響。光伏防逆流電表通過實(shí)時(shí)監(jiān)測并控制電流流向,能夠有效防止這種現(xiàn)象的發(fā)生,確保電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
保護(hù)設(shè)備安全:逆流電流可能會導(dǎo)致用戶端的電氣設(shè)備(如逆變器、變壓器等)過熱、損壞甚至引發(fā)火災(zāi)等安全事故。光伏防逆流電表的應(yīng)用可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并阻止逆流現(xiàn)象,從而保護(hù)這些設(shè)備的安全。
避免能源浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失:對于用戶而言,電流逆流意味著能源的浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)上的損失。因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)情況下,向電網(wǎng)輸送電能并不能獲得相應(yīng)的高額收益。防逆流技術(shù)通過實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制電流的流向和大小,一旦發(fā)現(xiàn)逆流趨勢,立即采取措施進(jìn)行調(diào)整和阻斷,從而避免了這些問題的發(fā)生。
支持多種應(yīng)用場景:光伏防逆流電表不僅適用于光伏發(fā)電系統(tǒng),還廣泛應(yīng)用于儲能系統(tǒng)、微電網(wǎng)系統(tǒng)以及電動汽車充電樁等領(lǐng)域。在這些場景中,它同樣能夠發(fā)揮重要的作用,確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和管理。
5.方案選擇建議
在選擇光伏防逆流控制方案時(shí),需要考慮以下因素:
系統(tǒng)規(guī)模:根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)的規(guī)模和容量,選擇合適的防逆流設(shè)備和方案。
應(yīng)用場景:根據(jù)應(yīng)用場景的不同,如戶用、商用或工業(yè)用等,選擇適合的防逆流解決方案。
成本效益:綜合考慮設(shè)備的成本、安裝費(fèi)用以及長期運(yùn)行效益,選擇性價(jià)比高的方案。
技術(shù)可行性:確保所選方案在技術(shù)上是可行的,能夠滿足系統(tǒng)的防逆流要求。
審核編輯 黃宇
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