Abstraktní
Tento technický dokument zkoumá kritickou roli současných transformátorů (CTS) ve fotovoltaických (PV) systémech pro omezení výkonu. Vzhledem k tomu, že instalace PV spojené s mřížkou čelí zvyšování regulačních požadavků na řízení injekce výkonu, byla řešení založená na CT založená na CT jako spolehlivý přístup pro monitorování proudu v reálném čase a aktivní omezení výkonu. Tento článek zkoumá pracovní zásady, metody implementace, zapojení instalace a technické výhody aplikací CT ve scénářích omezení výkonu PV.
1. Úvod
Rychlý růst fotovoltaických systémů připojených k síti přinesl nové výzvy pro správu stability mřížky. Mnoho veřejných služeb nyní vyžaduje, aby PV systémy začlenily schopnosti omezení výkonu, aby se zabránilo podmínkám přepětí, splňovalo dohody o propojení a podílelo se na programech reakce na poptávku. Současné transformátory slouží jako základní součásti v těchto systémech omezení výkonu poskytováním přesných izolovaných měření proudu pro řídicí algoritmy.
2. Fundaments of CT v PV systémech
Současné transformátory jsou přístrojové transformátory navržené tak, aby ve svém sekundárním vinutí vytvářely alternativní proud, který je úměrný proudu měřeným v jeho primárním vodiči. V PV aplikace:
Princip měření: CTS využívá elektromagnetickou indukci k odstupňování vysokých proudových hodnot na standardizované měřitelné úrovně (obvykle 0-5 a nebo 1-5 v výstupy)
Izolace: Poskytuje galvanickou izolaci mezi výkonovými obvody a měřením/kontrolní elektronikou
Třída přesnosti: PV aplikace obvykle vyžadují 0. 5% až 1% CTS CTS pro efektivní řízení energie
Frekvenční odezva: Musí se přizpůsobit celému spektru harmonických přítomných ve výstupu střídače
3. Implementace omezení výkonu pomocí CTS
3.1 Systémová architektura
Typický systém omezení výkonu založený na CT se skládá z:
Senzory CT: Nainstalováno na každý výstup střídače nebo v bodě běžné vazby (PCC)
Kondicionování signálu: zatěžování a filtrační obvody
Jednotka zpracování: Mikrokontrolér nebo PLC, který vypočítává skutečný výkon
Řídicí rozhraní: Komunikace s střídači PV pro nastavení energie
3.2Control strategie
1.Absolute Omezení výkonu:
Nastaví pevný maximální prahovou hodnotu výkonu
Měření CT Spouštění zkrácení, když napájení překročí předdefinované limity
2. Dynamické omezení výkonu:
Implementuje kontroly rampy
Reaguje na frekvenční odchylky mřížky
Zúčastní se aktivních schémat snižování energie
3. Proporcionální sdílení výkonu:
V systémech s více inverter používá měření CT k poměrně distribuci zkrácení
4.Instalační a zapojení pokyny pro CTS v PV systémech
Správná instalace a zapojení proudových transformátorů (CTS) jsou rozhodující pro zajištění přesného měření proudu a spolehlivé omezení výkonu ve fotovoltaických (PV) systémech. Nesprávná instalace může vést k chybám měření, bezpečnostním rizikům nebo dokonce selhání systému.
Fyzická instalace
Orientace: Zajistěte, aby CTS byla namontována ve správném směru (primární vodič prochází značkou stranou).
Vyvarujte se nasycení: Udržujte CTS mimo silná magnetická pole (např. Transformátory, velké motory), aby se zabránilo zkreslení měření.
Schéma připojení jediného CT
Řádek L linie napájecí mřížky je připojen k portům L v terminálu mřížky měniče přes CT, n linie n napájecí mřížky je připojena k portu N v terminálu mřížky střídače a dva výstupy na sekundární straně CT jsou spojeny s funkčním terminálem invertoru.
Poznámka: Pokud není čtení napájení zatížení na LCD správné, obráťte prosím šipku CT.
Schéma připojení více CTS
Více CTS je připojeno k měniči stejným způsobem jako jediný CT je připojen k střídači a preventivní opatření jsou stejná, ale při připojení k střídači musí být uzemněna více CT, a při připojení k měniči může být uzemněna nebo uzemněna.
5. Technické výhody řešení založených na CT
Ve srovnání s alternativními přístupy měření energie nabízí implementace CT:
Vysoká spolehlivost: Žádné pohyblivé části ani aktivní komponenty v měření
Široký dynamický rozsah: Může přesně měřit od 1% do 150% jmenovitého proudu
Rychlá odpověď: Typická doba odezvy<100ms for power limitation control loops
Škálovatelnost: Snadné přidání bodů měření při rozšiřování PV systémů
Efektivita nákladů: Nižší náklady na implementaci než senzory Effects pro Hall pro aplikace s vysokým proudem
6. Úvahy o implementaci
6.1 Kritéria výběru CT
Aktuální hodnocení: by mělo překročit maximální očekávaný proud o 20-30%
Přesnost: třída 0. 5 Doporučeno pro přesné ovládání energie
Fázová chyba: Kritická pro třífázové výpočty energie
Saturační charakteristiky: Během poruchových podmínek se nesmí nasytit
6.2Integrace s řídicími systémy
Moderní implementace často kombinují měření CT s:
Systémy SCADA pro vzdálené monitorování
PLC založená na kontrolní logice
Cloudové analytické platformy
Inteligentní komunikační protokoly inteligentních střídačů (Sunspec, Modbus atd.)
7.Závěr
Současné transformátory poskytují robustní, přesné a nákladově efektivní řešení pro požadavky na omezení výkonu fotovoltaického výkonu. Jejich vlastní charakteristiky jsou v ideálním případě vhodné pro náročné podmínky provozu systému PV. Vzhledem k tomu, že se požadavky na integraci mřížky stávají přísnějšími, budou systémy řízení energie založené na CT nadále hrát zásadní roli při udržování rovnováhy mezi výrobou obnovitelné energie a stabilitou mřížky. Správný výběr, instalace a údržba zařízení CT zajišťuje spolehlivý dlouhodobý výkon v aplikacích pro omezení výkonu.
