Внесетевый инвертор с нулевым экспортом: как работает управление энергопотреблением на основе КТ

Солнечные энергетические системы могут сочетать генерацию фотоэлектрических электростанций, аккумуляторное хранение, коммунальное питание и резервные генераторы. В таких случаях внесетевый инвертор также может потребовать предотвращения попадания избыточной энергии в общественную сеть. Этот метод работы обычно называют нулевой экспорт, нулевой подачи или ограничение экспорта.

С точки зрения производства SANDISOLAR, эффективная работа без экспорта зависит от точного измерения тока, оперативного управления мощностью и правильного ввода в эксплуатацию. The SANDISOLAR SD-4872WP-USобъединяет мониторинг КТ, два MPPT-входа, выход 120/240 В с разделённой фазой, управление аккумуляторами и поддержку генератора в одной платформе управления энергией.

Что такое нулевой экспорт?

Нулевый экспорт ограничивает обратный поток электроэнергии в точке подключения к коммунальным станциям. Объект может оставаться привязанным к сети, однако инвертор Off Grid управляет системой так, чтобы солнечная энергия использовалась на месте или хранилась.

Если фотоэлектрическая (PV) генерация превышает спрос, система может:

• Питание локальных нагрузок: солнечная энергия может использоваться для питания таких нагрузок, как бытовая техника, освещение, офисное оборудование, насосы и активные цепи.

• Заряжать аккумулятор: избыточная энергия может использоваться для зарядки батареи, если это позволяет емкость зарядки батареи и аккумулятора.

• Ограничение преобразования в PV: инвертор снижает выходную мощность при низкой нагрузке и полном заряде батареи.

• Поддерживать ограниченный импорт электросети: небольшой импорт из сети может быть использован для компенсации непреднамеренного экспорта электроэнергии во время временной смены нагрузки.

Ограничения на экспорт и требования к межсетевому соединению зависят от юрисдикции. Важно проверить настройки системы в соответствии с требованиями местной коммунальной компании.

Как работает контроль энергии на основе КТ

Управляющий трансформатор (КТ) устанавливается вокруг провода в точке подключения к сетке. Он измеряет величину тока и направление и не требует передачи основного нагрузочного тока для управления цепью.

Этап управления	Системное действие	Назначение
Измерение	CT ощущает импорт или потенциальный экспорт сетки	Определяет направление потока мощности
Расчёт	Контроллер оценивает нагрузки, фотоэлектрические данные, аккумулятор и источник переменного тока	Определяет, какой выход требуется
Корректировка	Внесетевой инвертор увеличивает, удерживает или уменьшает мощность	Предотвращает обратный поток мощности
Проверка	КТ фиксирует новое, обновлённое состояние	Обеспечивает постоянную адаптивную коррекцию

Это замкнутый цикл управления. Управление внесетевым инвертором изменяет свою мощность в зависимости от состояния нагрузки, в частности состояния электроприборов, моторов и оборудования HVAC.

Местоположение КТ, полярность и распределение фаз имеют значение. Обратный КТ или точка установки, не измеряющая полную нагрузку на площадку, может привести к неправильным реакциям управления.

SANDISOLAR SD-4872WP-US Технический обзор

SD-4872WP-US — это гибридный внесетевой инвертор мощностью 7,2 кВт, разработанный для американских систем разделенной фазы.

Параметр	Технические характеристики
Номинальная выходная мощность	7 200 Вт
Пиковая мощность	10 800 ВА
Выход переменного тока	Раздельная фаза 120/240 В
Ёмкость входа PV	4 500 Вт 4 500 Вт
Каналы MPPT	Два канала, до 16A каждый
Радиус действия фотоэлектрического режима	90–485VDC
Максимальное напряжение в замкнутой цепи в фотоэлектрической цепи	500 В постоянного тока
Напряжение батареи	номинально 51,2 В; 40–58.6VDC
Максимальный ток зарядки	150A
Типичное время передачи	10 мс
Параллельные возможности	До шести единиц

Инвертор может работать как с аккумулятором, так и без него, хотя каждая конфигурация по-своему управляет избыточной солнечной энергией.

Нулевый экспорт с аккумуляторным хранением

Батарея предоставляет ещё одно место для получения избыточной фотоэлектрической энергии до необходимости сокращения солнечной энергии.

• Избыточное поглощение: избыточная энергия от фотоэлектрической энергии может заряжать аккумулятор в пределах установленных пределов напряжения и тока.

• Переключение энергии: накопленная электроэнергия может помочь удовлетворить спрос во время вечерних нагрузок или в периоды с меньшей генерацией солнечной энергии.

• Поддержка резервного копирования: Согласно конструкции системы, некоторые цепи могут продолжать работать во время нарушения сети.

• Сглаживание нагрузки: Незначительные временные дисбалансы между предложением и спросом на энергию можно устранить путём контролируемых циклов зарядки и разрядки системы.

SD-4872WP-US поддерживает номинальную аккумуляторную систему 51,2 В и ток зарядки до 150 А. Настройки зарядки должны соответствовать системе управления батареей, ёмкости, размеру кабеля и условиям установки.

Ноль экспорта без батарейки

Без хранения инвертор Off Grid в большей степени зависит от согласования нагрузки в реальном времени.

• Прямое использование солнечной энергии: PV обеспечивает активные нагрузки в течение дня.

• Быстрое снижение нагрузки: инверторы должны уменьшать мощность при резком снижении нагрузки на объекте.

• Grid Backing: Сервис устраняет разрыв, когда предложение фотоэлектрических электроэнергии ниже спроса.

• Потеря гибкости: неиспользуемая фотоэлектрическая энергия не может быть зарезервирована для удовлетворения будущего спроса.

В некоторых проектах самопотребления можно работать без батарей. Однако следует анализировать спрос на дневную нагрузку и характер спроса на нагрузку.

Как двойной MPPT помогает в управлении энергией

Двойное управление MPPT и CT выполняют разные, но взаимодополняющие функции.

MPPT регулирует рабочую точку для каждого фотоэлектрического массива. Управление КТ определяет количество выхода инвертора, который может использовать нагрузка на сайт, при этом вывод инвертора находится близко к желаемому лимиту экспорта.

Двойной MPPT может принимать разные ориентации фотоэлектрических антенн, а также различные условия работы. Однако в пределах каждой струны напряжение, ток и напряжение в замкнутой цепи не должно превышать 500 В постоянного тока.

Особенности проектирования нагрузки с разделённой фазой

SD-4872WP-US обеспечивает выход от линии к нейтрали 120 В и 240 В выход между линиями.

Дизайнерам следует учитывать следующее:

• Баланс фазового спроса: Нагрузки 120 В должны разумно распределяться между L1 и L2.

• Стартовый спрос: Нагрузка, такая как двигатели, насосы и другие компоненты HVAC, может иметь большой спрос при запуске нагрузки.

• Защищённые нагрузки: Резервные цепи должны оставаться в пределах непрерывного и пикового выходных параметров.

• Мощность двигателя: Заявленная ёмкость системы должна быть оценена для способа запуска и нагрузки.

Работа между генератором и гибридом

SD-4872WP-US может принимать сигнал генератора во время длительных отключений или периодов низкой солнечной энергии.

• Размер генератора: Доступный выход должен покрывать подключённые нагрузки и предполагаемую нагрузку на зарядку батареи.

• Управление зарядкой: Настройка низкого выключения заряда может перегрузить небольшой генератор.

• Стабильность входа: напряжение и частота генератора должны находиться в допустимом диапазоне инвертора.

• Предотвращение обратного питания: Настройки управления должны предотвращать подачу энергии инвертора к генератору.

Логика запуска и остановки генератора также может координироваться с помощью управления сухим контактом, если это поддерживается внешним контроллером генератора.

Мониторинг и ввод в эксплуатацию

SD-4872WP-US поддерживает управление сенсорным экраном, CAN, RS485, USB, Wi-Fi, удалённую диагностику и обновления OTA. Эти функции помогают пользователям проверять данные о потоке энергии, состоянии зарядки, режиме работы и записи о неисправностях.

Установщики должны ознакомиться с следующими условиями перед проведением операции.

• Установка КТ: подтверждение правильного расположения и полярности КТ, назначения фазы КТ и проводки КТ-связи.

• Экспортная реакция: Оценка поведения экспортного ответа при условиях низкой и высокой нагрузки, различных условий заряда батареи и изменений нагрузки, происходящих в короткий промежуток времени.

• Электрическая защита: Проверьте, что все провода, все автоматические выключатели, все выключатели, все заземляющие провода и все устройства перенапряжения имеют адекватный размер и установлены для защиты.

• Документация по соответствию: Проверьте, актуальны ли UL и FCC документации для конкретной модели инвертора (не для общей документации продукта).

Заключительные слова

Инвертор вне электросети, управляемый КТ, может координировать генерацию фотоэлектрической энергии, хранение аккумуляторов, локальные нагрузки, входные данные коммунальных услуг и питание генератора, одновременно ограничивая обратный поток энергии.

Для SANDISOLAR ценность SD-4872WP-US заключается в сочетании контроля с нулевым экспортом с разделённым фазным выходом, опциональной работе с батареей, двойным MPPT-входом, интеграцией генератора, удалённым мониторингом и параллельным расширением. Надёжная работа по-прежнему зависит от правильного проектирования системы, точной установки КТ и тщательного ввода в эксплуатацию.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1. Что такое инвертор с нулевым экспортом вне сетки?

Автономный инвертор с нулевым экспортом предотвращает избыточное производство солнечной энергии от экспорта в электросеть.

Вопрос 2. Какова цель КТ-датчика?

КТ-датчик определяет ток на стороне сетки и направление импорта и экспорта.

Вопрос 3. Может ли инвертор вне сетки работать без батареи?

Да, существуют модели внесетевых инверторов, которые могут работать без батареи и балансировать фотоэлектрический выход с активными нагрузками.

Вопрос 4. Где должен находиться КТ-датчик?

КТ-датчик обычно расположен ближе всего к основному соединению с сетью.

Вопрос 5. Что происходит, когда производство солнечной энергии достигает и превышает спрос?

Когда производство солнечной энергии превышает спрос, инвертор либо уменьшает мощность солнечной энергии (PV выход), либо заряжает батарею.