• gplus2
  • facebook
  • ON_ENERGY Hírlevél
csütörtök, 26 október 2017 07:02

DC-AC inverterek teljesítménykezelése

Hálózat és napelemes kiserőmű „együttéléséről” kellett egy tanulmányt készítenünk. A probléma első ránézésre nem tűnt bonyolultnak, ezért hozzá is fogtunk megtervezni a betáplálási pontokra telepítendő hálózati analizátorokat, majd a napenergiából előállított és a hálózatba táplált váltóáramú rész mérésnél felmerült a kérdés, hogy mit mérjünk? Nem a valós teljesítménnyel volt a gond, hanem a meddőnél. Milyen hatással van az inverterre a meddő áram, az induktív vagy a kapacitív jellegű fogyasztók üzemeltetése?

Hozzákezdtünk kutakodni a hálón, könyvek, kiadványok között, melyik inverter gyártó tiszteli meg forgalmazóit és fogyasztóit a gépkönyvekben a meddő teljesítmény kezelésének módjáról, annak kockázatairól, és a rendszertervező mérnököket azzal, hogy a fogyasztók testreszabásával válasszák meg az invertert, vagy fordítva, az inverterhez tervezzék be a céloknak megfelelő és üzembiztos fogyasztókat?

Az eddig is egyértelmű volt, hogy az inverterek esetében, akármilyen kapcsolási topológiát is követnek, a meddő áram nem tud visszaáramlani sem a napelemekbe, amennyiben a napelemek DC feszültségét közvetlenül konvertáljuk váltófeszültséggé, illetve az akkumulátortelepbe, szigetüzem esetén. Az erőműi generátorok analógiájára való utalás nem áll meg egyik esetben sem, de az is biztos, hogy az elektromágnesességgel működő gépek termelnek meddő áramot, teljesen mindegy, miről tápláljuk azokat, illetve a kondenzátortelepeket látja a váltófeszültség már az esetek többségében, ha háztartási készülékekről van szó, ez pedig kapacitív jellegű meddőt termel.

A következő szabályozási algoritmusokat is axiómaként kell kezelni nevezetesen, hogy a hálózatra kapcsolt inverterek valós teljesítményét a szolgáltató szükség szerint változtathatja. A hálózati rendszer stabilitásának biztosítása érdekében, illetve a többlet energia betáplálás kezelése érdekében a hálózat üzemeltetőnek joga van ideiglenes korlátozást kérni az aktív teljesítmény betáplálásra vonatkozóan. Ennek az alapjele a mindenkori hálózati frekvencia, ami esetünkben 50Hz, és ez szent, mint a Mi Atyánk. A beállítási tartomány 0% ~ 100%Pn között van meghatározva. Általánosságban többféle teljesítmény menedzselés eljárásban a gyakran használt beállítási értékek 100% / 60% / 30% / 0%. . A frekvenciafüggő aktív teljesítmény korlátozás gyorsan reagál a hálózatban bekövetkező frekvencia változásra. A következő grafikon a frekvenciafüggő aktív teljesítmény korlátozás elvét mutatja be.

01

A frekvenciafüggő aktív teljesítmény korlátozás karakterisztikája

Az inverter csatlakozási feszültsége pedig a mindenkori meddő teljesítménytől függ, a csatlakozási ponton mérve. A meddő teljesítménnyel szembeni elvárások azt a célt szolgálják, hogy szabályozzák és stabilizálják a hálózat feszültségét a hálózatra rákapcsolódás helyén. Általánosságban, a túlgerjesztéssel működő inverter hozzájárul a hálózat feszültségének növekedéséhez a hálózatra csatlakozás helyén, míg az alulgerjesztett inverter az ellenkező hatást éri el.

A legszemléletesebb anyagot a meddőkezelésre a Soleil PV 3F-TL inverter család gépkönyvében találtuk. Ennek mentén bemutatjuk azt a négy meddőteljesítmény kezelési módot, amit ez a berendezéscsalád támogat, illetve ennek szabályozását, mindenkori beállításának lehetőségét az energiaszolgáltatónak elérhetővé teszi. A kommunikációs csatornán keresztül mind a beállítási pont szabályozás, mind pedig a karakterisztika görbe állítás elvégezhető. Az állandósult meddő teljesítményt a hálózat állapotának függvényében kell meghatározni az erőműben. Általánosságban, a túlgerjesztéssel működő inverter hozzájárul a hálózat feszültségének növekedéséhez a hálózatra csatlakozás helyén, míg az alulgerjesztett inverter az ellenkező hatást éri el.


Kövessen Minket!




1. A cos φ beállítási pont szabályozás

A hálózat üzemeltetője egy fix értékű Cos φ teljesítménytényezőt határoz meg egy megengedett beállítási tartománnyal Cos =0,8 alulgerjesztett és 0,8 túlgerjesztett értékekkel. A cos φ beállítási pont szabályozás kimenő teljesítmény jellemzőit a következőképpen lehet bemutatni(a zöld terület jelenti a megengedett üzemelési pontot, ha veszünk például a 10 kW-os modellt):

02

2. A Q beállítási pont szabályozás

A hálózat üzemeltetője egy fix értékű Q meddő teljesítmény tényezőt határoz meg egy megengedett beállítási tartománnyal: Q = +6 kVar és -6kVar között (10kW-os modellnél). A Q beállítási pont szabályozás kimeneti teljesítmény jellemzőit a következőképpen lehet bemutatni:

03

A zöld terület jelenti a megengedett üzemelési pontok összességét

3. A cos karakterisztika görbe

A Cos teljesítmény tényező szabályozását a az aktív teljesítmény függvényeként valósítják meg egy előzetes beállítást megvalósít karakterisztika görbe segítségével. Ettől függetlenül a hálózat üzemeltetője a hálózat állapotától függően ettől eltérőt is meghatározhat az erőművei számára. Az előírt Cos (P) karakterisztika görbe négy állítható törésponttal rendelkezik, valamint egy alapértelmezett beállítással rendelkező Cos φ korláttal(a Cos megengedett tartománya 0,8~1,0 között van és a töréspont beállításhoz ez 0%~100%):

 04

A „Cos φ karakterisztika görbe” kimeneti teljesítmény jellemzői az alábbi módon mutatható meg(a zöld terület jelenti a megengedett üzemelési pontot, ha veszünk például egy 10kW-os modellt):

05

4. A Q(U) karakterisztika görbe

A Q meddő teljesítmény értékét a hálózat feszültségének függvényeként szabályozzák egy előzetes beállítást megvalósító karakterisztika görbe segítségével. Ettől függetlenül a hálózat üzemeltetője a hálózat állapotától függően ettől eltérőt is meghatározhat az erőművei számára. Az előírt Q(U) karakterisztika görbe négy állítható törésponttal és egy, alapértelmezett beállításokkal rendelkező Q korláttal rendelkezik: (A Q/S korlát megengedett tartománya 0%~60%, a töréspont beállításokhoz pedig 0%~100%.)

06

A Q(U) karakterisztika görbe kimeneti teljesítmény képesség az alábbiak szerint mutatható be: ( A zöld terület jelenti a megengedett üzemelési pontot, ha veszünk például egy 10kW-os modellt):

07

Reményeink szerint talán sikerült kicsit megvilágítani a problémát.

Reszler István

 

Get-Info-B-icon

Hívjon minket

Józsa Péter - Energetikus, pályázati referens:+36-30-321-3676

Váradi Szabolcs - Energetikai szolgáltatások:+36-30-773-5513

Írjon nekünk: info@onergy.hu

Ajánlatkéréshez kattintson ide!

További elérhetőségeinkért kattintson ide!

Partner Hírek

Kövess a Google Plus-on!

Klikkeljen a Követés gombra, hogy elsőként értesüljön szakcikkeinkről és exkluzív tartalmainkról!

  • facebook
  • gplus2
  • linkedin
  • twitter
  • rss
  • rss
  • Onergy Kft elérhetőségei