مبادئ وحلول لحماية التدفق العكسي في العاكسات الضوئية
بشكل عام، يتم استخدام الكهرباء المولدة بواسطة النظام الكهروضوئي في المقام الأول لتشغيل الحمل. عندما تتجاوز كمية الكهرباء المولدة استهلاك الحمل، تتدفق الكهرباء في الاتجاه المعاكس إلى الشبكة، وهو ما يعرف باسم "تدفق الطاقة العكسي". تمتلك الشبكة لوائح صارمة فيما يتعلق بتغذية الطاقة الكهروضوئية إلى الشبكة، وقد يؤدي تدفق الطاقة العكسي غير المصرح به إلى فرض عقوبات. وفي الوقت نفسه، بالنسبة لمشروعات الطاقة الكهروضوئية التي لا تغذي الشبكة بالطاقة، تعد الحماية ضد-التدفق العكسي أمرًا أساسيًا لتحقيق الاكتفاء الذاتي-من الطاقة الخضراء.
إذن ما هو منع التدفق العكسي؟ كيف يتم الأمر، وما هي الحلول؟
01. ما هو منع التدفق العكسي؟
في النظام الكهروضوئي (PV)، يتم تحويل مخرج التيار المباشر (DC) من الوحدات الكهروضوئية إلى تيار متردد (AC) بواسطة العاكس لاستخدامه بواسطة الحمل. عندما تتجاوز الطاقة المولدة من النظام الكهروضوئي طاقة الحمل، لا يمكن للحمل أن يستهلك كل الكهرباء المولدة من النظام الكهروضوئي، وتتدفق الطاقة الزائدة مرة أخرى إلى الشبكة، مما يؤدي إلى إنشاء "تدفق عكسي". يمكن للنظام الكهروضوئي المجهز بوظيفة مكافحة التغذية العكسية- أن يقلل على الفور من طاقة خرج العاكس عندما تتجاوز سعة التوليد سعة التحميل. وهذا يقلل من إجمالي إنتاج الطاقة للنظام، مما يضمن استخدام الكهرباء المولدة من النظام الكهروضوئي فقط من خلال الحمل ومنع تدفق الطاقة الزائدة إلى الشبكة.
02. لماذا يلزم وجود جهاز منع التدفق العكسي؟
بشكل عام، هناك عدة أسباب لتركيب جهاز منع التدفق العكسي:
قيود سياسة الشبكة.في بعض المناطق، لا يُسمح بالاتصال بالشبكة بسبب السياسات أو القيود المفروضة على سعة الشبكة؛ قد يؤدي إعادة تغذية الشبكة دون تصريح إلى فرض عقوبات؛
حدود طاقة اتصال الشبكة.تفرض الشبكة حدودًا صارمة على الطاقة المتصلة بالشبكة-؛ إذا تم تغذية الطاقة الزائدة مباشرة إلى الشبكة دون تحكم، فقد يتسبب ذلك في زيادة مفاجئة؛
مبدأ التوليد الذاتي-للاستهلاك الذاتي-، مع عدم إدخال الطاقة الفائضة إلى الشبكة.يجب أن تضمن الأنظمة الكهروضوئية إعطاء الأولوية للكهرباء المولدة للاستهلاك المحلي. إذا لم تتمكن الأحمال المحلية من امتصاص الفائض، يلزم وجود جهاز منع التدفق العكسي لمنع تدفق الطاقة الفائضة مرة أخرى إلى الشبكة.
03. كيف يعمل منع التدفق العكسي
في التطبيقات العملية، يتم استخدام مقياس منع التدفق العكسي وCT (محول التيار) المثبتين على قضيب التوصيل عند مدخل الخدمة لقياس الطاقة في الوقت الحقيقي-والحجم الحالي واتجاه الخط. عندما يتم الكشف عن تدفق التيار نحو الشبكة (التيار العكسي)، يقوم مقياس منع التدفق العكسي بإرسال بيانات الطاقة العكسية إلى العاكس عبر اتصال RS485. عند تلقي الأمر، يستجيب العاكس خلال ثوانٍ عن طريق تقليل طاقة الخرج، مما يضمن بقاء التيار المتدفق من النظام الكهروضوئي إلى الشبكة قريبًا من الصفر. وهذا يحقق منع التدفق العكسي، ويمنع تغذية الكهرباء الزائدة إلى الشبكة.
04. حلول مكافحة-التدفق العكسي
(1) وحدة-مفردة، حل نظام التدفق العكسي-مضاد للطور-مفرد
المعدات المطلوبة: عاكس كهروضوئي مرتبط بالشبكة-، ومقياس مضاد للتدفق العكسي-، وكابل اتصال بين جهاز القياس والعاكس. هذا الحل مناسب فقط للتطبيقات الكهروضوئية السكنية.
(2) حل نظام التدفق العكسي المستقل -المرحلة المضادة-لنظام التدفق العكسي
بالنسبة للمحولات المتصلة بالشبكة السكنية ذات السعة الصغيرة--، يمكن استخدام مقياس التدفق العكسي المضاد للتيار المستمر -مباشرة. يتم توصيل أطراف إخراج التيار المتردد للعاكس مباشرة بالمقياس، ثم يتم توصيل الإخراج من المقياس بنقطة اتصال الشبكة لمنع التدفق العكسي؛ بالنسبة إلى المحولات المتصلة بشبكة الطاقة العالية --، يجب اكتشاف التيار الموجود على شريط التوصيل المتصل بالشبكة - عبر محولات التيار (CTs). بعد أن يتم تقليل التيار بشكل متناسب بواسطة المحولات، يتم تغذيته في مقياس التغذية العكسية المضاد - لتمكين قياس التيار والطاقة عند نقطة اتصال الشبكة.
(3) حل نظام التدفق العكسي -العاكس المتعدد-
يتم توصيل العديد من المحولات بشكل متسلسل عبر واجهات الاتصال ويتم ربطها بمسجل بيانات، مما يجعل هذا الحل مثاليًا لتكوينات المحولات المتعددة-. فهو يوفر وظائف محسنة وقدرة أكبر.
حلول منع التدفق العكسي-تفي بشكل فعال بمتطلبات سياسة "الاتصال بالشبكة بدون تصدير الطاقة" في مناطق معينة. علاوة على ذلك، فإن تقنية منع التدفق العكسي- لا تضمن التشغيل المستقر لشبكة الطاقة وتعزز أمان النظام فحسب، بل تعمل أيضًا على تحسين الأداء الاقتصادي وتحسين كفاءة استخدام الطاقة والتكيف مع التقدم التكنولوجي وتغييرات السياسة.
