چکیده

این سند فنی نقش اساسی ترانسفورماتورهای فعلی (CTS) در سیستم های فتوولتائیک (PV) برای محدودیت توان خروجی را بررسی می کند. از آنجا که تاسیسات PV متصل به شبکه با افزایش الزامات نظارتی برای مدیریت تزریق برق روبرو هستند ، راه حل های مبتنی بر CT به عنوان یک رویکرد قابل اعتماد برای نظارت فعلی در زمان واقعی و محدود کردن قدرت فعال ظاهر شده است. در این مقاله به بررسی اصول کار ، روشهای اجرای ، سیم کشی نصب و مزایای فنی برنامه های CT در سناریوهای محدودیت قدرت PV می پردازیم.

1. معرفی

رشد سریع سیستم های فتوولتائیک متصل به شبکه چالش های جدیدی را برای مدیریت پایداری شبکه ایجاد کرده است. بسیاری از برنامه های کاربردی اکنون به سیستم های PV نیاز دارند تا از قابلیت های محدودیت توان خروجی برای جلوگیری از شرایط ولتاژ ، پیروی از توافق نامه های اتصال و شرکت در برنامه های پاسخگویی تقاضا استفاده کنند. ترانسفورماتورهای فعلی با ارائه اندازه گیری دقیق و جدا شده جریان برای الگوریتم های کنترل ، به عنوان مؤلفه های اساسی در این سیستم های محدودیت قدرت عمل می کنند.

2. منابع عملکرد CT در سیستم های PV

ترانسفورماتورهای فعلی ترانسفورماتورهای ابزار هستند که برای تولید جریان متناوب در سیم پیچ ثانویه خود طراحی شده اند که متناسب با جریان اندازه گیری شده در هادی اصلی آن است. در برنامه های PV:

اصل اندازه گیری: CTS از القاء الکترومغناطیسی برای پایین آمدن مقادیر جریان بالا به سطوح استاندارد و قابل اندازه گیری استفاده می کند (به طور معمول {0}}} A یا {1}} V)

جداسازی: جداسازی گالوانیک بین مدارهای برق و الکترونیک اندازه گیری/کنترل فراهم می کند

کلاس دقت: برنامه های PV به طور معمول برای کنترل قدرت مؤثر نیاز به {{0}. 5 ٪ تا 1 ٪ Class Class

پاسخ فرکانس: باید طیف کاملی از هارمونیک های موجود در خروجی اینورتر را در خود جای دهد

3. اجرای محدودیت قدرت با استفاده از CTS

معماری سیستم 3.1

سیستم محدودیت قدرت مبتنی بر CT از موارد زیر تشکیل شده است:

سنسورهای CT: روی هر خروجی اینورتر یا در نقطه اتصال مشترک (PCC) نصب شده است

تهویه سیگنال: مقاومتهای بار و مدارهای فیلتر

واحد پردازش: میکروکنترلر یا PLC که قدرت واقعی را محاسبه می کند

رابط کنترل: ارتباط با اینورترهای PV برای تنظیم برق

استراتژی های 3.2 کنترل

1. محدودیت قدرت absolute:

آستانه حداکثر توان خروجی ثابت را تنظیم می کند

اندازه گیری های CT باعث کاهش محدودیت هنگامی که قدرت بیش از حد از پیش تعریف شده است

2. محدودیت قدرت دینامیکی:

کنترل نرخ رمپ را پیاده سازی می کند

به انحراف فرکانس شبکه پاسخ می دهد

در طرح های کاهش قدرت فعال شرکت می کند

3. تقسیم قدرت متناسب:

در سیستم های چند اینورتر ، از اندازه گیری های CT برای توزیع متناسب استفاده می کند

4. دستورالعمل نصب و سیم کشی برای CTS در سیستم های PV

نصب و سیم کشی مناسب ترانسفورماتورهای فعلی (CTS) برای اطمینان از اندازه گیری دقیق جریان و محدودیت قدرت قابل اعتماد در سیستم های فتوولتائیک (PV) بسیار مهم است. نصب نادرست می تواند منجر به خطاهای اندازه گیری ، خطرات ایمنی یا حتی خرابی سیستم شود.

نصب فیزیکی

جهت گیری: اطمینان حاصل کنید که CT ها در جهت صحیح نصب شده اند (هادی اصلی که از سمت مشخص شده عبور می کند).

از اشباع خودداری کنید: CTS را از میدان های مغناطیسی قوی (به عنوان مثال ، ترانسفورماتورها ، موتورهای بزرگ) دور نگه دارید تا از تحریف اندازه گیری جلوگیری کنید.

نمودار اتصال یک سی تی اس

خط L از شبکه برق به درگاه L در ترمینال شبکه اینورتر از طریق CT وصل می شود ، خط N از شبکه برق به درگاه N در ترمینال شبکه اینورتر وصل می شود و دو خروجی به ترتیب در قسمت ثانویه CT به ترتیب به پایانه عملکرد اینورتر وصل می شوند.

توجه: هنگامی که خواندن قدرت بار در LCD صحیح نیست ، لطفاً فلش CT را معکوس کنید.

نمودار اتصال چندین CT

چندین CT به همان روشی که یک CT به اینورتر وصل می شود به اینورتر وصل می شوند ، و اقدامات احتیاطی یکسان است ، اما چندین CT هنگام اتصال به اینورتر نیاز به پایه گذاری دارند و یک CT منفرد می تواند در هنگام اتصال به اینورتر ، پایه و اساس باشد.

5. مزایای فنی راه حل های مبتنی بر CT

در مقایسه با رویکردهای اندازه گیری قدرت جایگزین ، اجرای CT ارائه می دهد:

قابلیت اطمینان بالا: بدون قطعات متحرک یا مؤلفه های فعال در مسیر اندازه گیری

دامنه دینامیکی گسترده: می تواند از 1 ٪ تا 150 ٪ از جریان دارای رتبه دقیق اندازه گیری کند

پاسخ سریع: زمان پاسخ معمولی<100ms for power limitation control loops

مقیاس پذیری: اضافه کردن نقاط اندازه گیری آسان در گسترش سیستم های PV

اثربخشی هزینه: هزینه اجرای پایین تر از سنسورهای اثر هال برای برنامه های کاربردی بالا

6. ملاحظات عملی

6معیارهای انتخاب CT

رتبه فعلی: باید از حداکثر جریان مورد انتظار با 20-30 ٪ تجاوز کند

دقت: کلاس 0 5 برای کنترل قدرت دقیق توصیه می شود

خطای فاز: برای محاسبات قدرت سه فاز بسیار مهم است

خصوصیات اشباع: نباید در شرایط گسل اشباع شود

6.2ادغام با سیستم های کنترل

پیاده سازی های مدرن اغلب اندازه گیری های CT را با:

سیستم های SCADA برای نظارت از راه دور

منطق کنترل مبتنی بر PLC

سیستم عامل های تحلیلی مبتنی بر ابر

پروتکل های ارتباطی اینورتر هوشمند (Sunspec ، Modbus و غیره)

7.Conclusion

ترانسفورماتورهای فعلی یک راه حل قوی ، دقیق و مقرون به صرفه برای نیازهای محدودیت توان خروجی فتوولتائیک ارائه می دهند. ویژگی های ذاتی آنها باعث می شود که آنها برای شرایط خواستار عملکرد سیستم PV ایده آل باشند. با توجه به نیازهای ادغام شبکه ، سیستم های کنترل قدرت مبتنی بر CT نقش اساسی در حفظ تعادل بین تولید انرژی تجدید پذیر و ثبات شبکه دارند. انتخاب مناسب ، نصب و نگهداری تجهیزات CT ، عملکرد بلند مدت قابل اعتماد در برنامه های محدودیت برق را تضمین می کند.