Ako otestovať funkciu anti-islanding pomocou simulátora siete/záťaže
Najskôr si povedzme, čo je anti-islanding a prečo je dôležitý.
S rastúcim dopytom po distribuovaných zdrojoch energie (DER) a elektrifikácii je zabezpečenie bezpečnosti a stability siete dôležitejšie ako kedykoľvek predtým. Jedným z kľúčových bezpečnostných mechanizmov je ostrovná ochrana (t. j. anti-islanding), ktorá má zabrániť tomu, aby napríklad solárny striedač pokračoval v napájaní siete v prípade jej výpadku.
Tieto energetické "ostrovy" alebo vo všeobecnosti ostrovné napájanie môže nastať, keď miestny zdroj energie pokračuje v dodávaní vyrobenej energie do verejnej siete počas výpadku, čím vzniká nebezpečný ostrov pod napätím. Anti-islanding zabezpečuje, že DER alebo systémy pripojené k sieti, ako sú nabíjačky elektrických vozidiel, sú počas takýchto udalostí okamžite odpojené od siete, čím sa chránia pracovníci, zákazníci a zariadenia energetických služieb.
Prečo je dôležité testovanie proti vylodeniu?
Typické aplikácie testov proti vylodeniu
Aká je typická konfigurácia testu proti vylodeniu?
Typická testovacia zostava na prevenciu ostrovného pripojenia je navrhnutá tak, aby overila, či sieťový striedač alebo DER dokáže spoľahlivo zistiť a reagovať na stratu pripojenia k sieti - jav známy ako neúmyselné ostrovné pripojenie.
- Typické usporiadanie na testovanie proti ostrovnej prevádzke:
- simulátor siete
- testované zariadenie (DUT)
- riadená elektronická záťaž RLC
- meracie zariadenie
Tieto komponenty spoločne simulujú reálne scenáre, v ktorých musí striedač prestať dodávať energiu do izolovanej časti siete. Toto kontrolované prostredie umožňuje presné posúdenie schopností striedača z hľadiska ochrany proti ostrovnému zapojeniu, ako to vyžadujú normy ako IEEE 1547, UL 1741 a IEC 62116.
Simulátor siete a záťaže v jednom radu AZX a GSZ od spoločnosti Pacific Power Source eliminuje potrebu dodatočného vybavenia vďaka zabudovaným RLC záťažiam a integrovaným meracím funkciám.
Obrázok 1: Testovací obvod pre neúmyselnú ostrovnú prevádzku s vyváženým pomerom výroby a záťaže; zdroj: IEEE 1547.1-2020, strana 125
Príklad konfigurácie sieťového simulátora pre test neúmyselného ostrovného zapojenia
Obr. 2: Programovateľný napájací zdroj/záťaž série AZX spoločnosti Pacific Power Source
Nižšie je uvedený príklad skúšobného postupu na základe noriem IEC 62116 a UL 1741 SA/SB:
- Pripojenie systému: Pripojte DUT k sieťovému simulátoru, RLC záťaži a meraciemu zariadeniu. Tým sa vytvorí skúšobný obvod.
- Nastavenie záťaže: Nastavte hodnoty R, L a C tak, aby čo najviac zodpovedali výstupnému výkonu meniča - simuluje sa tak najhorší možný scenár detekcie ostrovného zapojenia.
- Nastavenie ustáleného stavu: Spustite systém za normálnych podmienok siete. Pred pokračovaním overte stabilitu napätia, frekvencie a fázy.
- Simulácia odpojenia od siete: Otvorte prepínač medzi DUT/zaťažením a simulátorom siete, aby ste vytvorili ostrovnú prevádzku. Striedač teraz napája záťaž nezávisle.
- Monitorovanie a zaznamenávanie: Merajte čas od odpojenia po vypnutie striedača. Zaznamenávajte správanie napätia a frekvencie počas celého testu.
- Vyhodnotenie vyhovuje/nevyhovuje podľa daných kritérií. Nesplnenie požiadaviek znamená nesplnenie požiadaviek.
Možnosť nastavenia záťaže RLC
Jedným z požadovaných testov proti ostrovnému pripojeniu je overenie, či DER prestane dodávať energiu a odpojí sa od príslušnej oblasti elektrickej sústavy (EPS), ako je špecifikované v IEEE 1547, keď nastane neúmyselné ostrovné pripojenie. To si vyžaduje nastaviteľnú záťaž RLC ako súčasť požadovaného testovacieho zariadenia.
Rekuperačné zdroje/záťaže série AZX/GSZ podporujú emuláciu ostrovného stavu pri nastavení na režim elektronickej záťaže RLC prostredníctvom simulácie obvodu RLC v reálnom čase.
Taktiež presne meria čas odpojenia na základe programovateľného prúdového prahu po odstránení simulovaného sieťového napätia z testovacieho usporiadania DER. To zjednodušuje požadované nastavenie a skracuje čas potrebný na vykonanie testov proti odpojeniu od siete podľa normy IEEE 1547 pre fotovoltické meniče a iné distribuované zdroje energie.
Obr. 3: Príklad nastavenia testu jednofázového FV meniča
