หากคุณเคยอยู่บริเวณขอบข่ายไฟฟ้าระหว่างที่ไฟฟ้าดับ คุณอาจเคยเห็นแล้วว่าสิ่งต่างๆ ยุ่งวุ่นวาย เช่น ไฟดับ เครื่องใช้ไฟฟ้าพุ่งสูงขึ้น และธุรกิจในท้องถิ่นได้รับความนิยมอย่างมาก สำหรับทีมพลังงาน ส่วนที่แย่ที่สุดคือเมื่อระบบสุริยะหรือลมยังคงทำงานต่อไปหลังจากตารางปิดลง ซึ่งเรียกว่าการเกาะเกาะ และไม่ใช่แค่อาการสะอึกเล็กน้อยเท่านั้น มันสามารถสร้างความเสียหายให้กับอุปกรณ์โครงข่ายไฟฟ้า ทำร้ายเจ้าหน้าที่สายส่งที่พยายามแก้ไขปัญหาไฟฟ้าดับ และแม้กระทั่งทำให้เสถียรภาพของเครือข่ายไฟฟ้าในพื้นที่ทั้งหมดเสียหาย นั่นคือที่มาของเครื่องจักรรวมอินเวอร์เตอร์เก็บพลังงานสมัยใหม่ (คุณสามารถตรวจสอบหน่วยที่แน่นอนของเราได้ที่นี่: /pad-mounted-transformers/energy-storage-inverter-integrated-machine.html) เข้ามาด้วย ซึ่งไม่เพียงแค่กักเก็บและคายประจุไฟฟ้าเท่านั้น โดยพื้นฐานแล้วมันเป็นแนวป้องกันด่านแรกจากการเกาะเกาะ
มาแจกแจงเรื่องนี้เหมือนที่ฉันกำลังอธิบายให้เพื่อนเทคโนโลยีที่ร้านพลังงานแสงอาทิตย์ฟัง โดยไม่มีศัพท์เฉพาะที่น่าเบื่อ ก่อนอื่นมาเข้าหน้าเดียวกันก่อน: อะไรเป็นเกาะใช่ไหม? การเกาะติดเกิดขึ้นเมื่อแหล่งพลังงานแบบกระจาย (DER) เช่น แผงโซลาร์เซลล์ กังหันลม หรือที่เก็บแบตเตอรี่ ยังคงป้อนพลังงานให้กับส่วนกริดในพื้นที่ในขณะที่กริดสาธารณูปโภคหลักออฟไลน์ ฟังดูไม่เป็นอันตราย แต่ผู้ปฏิบัติงานโครงข่ายจะซิงค์แรงดันไฟฟ้าและความถี่เข้ากับค่าพิกัดความเผื่อที่แน่นหนาเป็นพิเศษ (คิดว่า ±0.5 Hz สำหรับความถี่ ±5% สำหรับแรงดันไฟฟ้า) เมื่อ DER ทำงานแยกจากกัน มันจะไม่สามารถจับคู่การซิงค์ที่แน่นอนได้ ดังนั้นคุณจึงได้รับแบ็คฟีด หรือส่วนที่ "มองไม่เห็น" ของกริดจะมีพลังเมื่อผู้ปฏิบัติงานในสายงานคิดว่าสามารถสัมผัสได้อย่างปลอดภัย นั่นเป็นเรื่องใหญ่ไม่มี
ตอนนี้ เครื่องบูรณาการอินเวอร์เตอร์เก็บพลังงานของเราไม่เพียงแค่นั่งอยู่ที่นั่นเพื่อเก็บประจุเท่านั้น มันอัดแน่นไปด้วยเซ็นเซอร์และสมาร์ทที่เฝ้าดูตารางเหมือนเหยี่ยวตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน สูตรลับของที่นี่คือการตรวจจับการเกาะติด—จริงๆ แล้วมีสองประเภทหลักที่ทำงานร่วมกัน ดังนั้นจึงไม่มีจุดบอด การตรวจจับแบบพาสซีฟจะทำงานอยู่เบื้องหลังเสมอ โดยตรวจสอบแรงดันไฟฟ้า ความถี่ และมุมเฟสที่จุดเชื่อมต่อร่วม (PCC) ซึ่งเป็นจุดที่ระบบของคุณเชื่อมต่อกับกริดหลัก หากตารางลดลง การตรวจจับแบบพาสซีฟจะทำให้เกิดการกระโดดหรือลดลงของค่าเหล่านี้เร็วกว่าที่มนุษย์จะกระพริบตาได้ แต่การตรวจจับแบบพาสซีฟบางครั้งอาจพลาดความผันผวนของตารางเล็กๆ น้อยๆ แบบค่อยเป็นค่อยไป (เช่น ไฟดับเล็กน้อยจากกระรอกที่เข้าแถว) ดังนั้นเราจึงใช้การตรวจจับแบบแอคทีฟด้วยเช่นกัน หน่วยของเราปรับแต่งความถี่เอาต์พุตเพียงเล็กน้อย(เช่น 0.05 Hz) ซึ่งน้อยเกินไปที่จะส่งผลกระทบต่อโหลดปกติ แต่เมื่อกริดหยุดทำงาน จะไม่มี "บัฟเฟอร์กริด" ที่จะคงการปรับแต่งนั้นไว้ เครื่องจะมองเห็นการเปลี่ยนความถี่ของตัวเองและสั่งการปิดเครื่องทันที ไม่มีความล่าช้าไม่มีความสับสน
รอ แต่ถ้าคุณต้องการเกาะ? เช่น หากคุณเป็นร้านกาแฟหรือร้านขายของชำ และคุณต้องการไฟฟ้าในช่วงที่ไฟดับ นั่นเรียกว่าการเกาะเกาะโดยเจตนา และเครื่องบูรณาการอินเวอร์เตอร์เก็บพลังงานของเราก็ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อการนั้นเช่นกัน เราเพียงแต่ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีข้อผิดพลาด ต่อไปนี้คือการเล่นแบบทีละขั้นตอนสำหรับวิธีจัดการกับการเกาะเกาะ ไม่ว่าจะโดยบังเอิญหรือโดยตั้งใจ
ประการแรก โหมดผูกกริดปกติ: หน่วยของเราจะซิงค์กับความถี่และแรงดันไฟฟ้าของโครงข่าย เพื่อให้สามารถป้อนพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนเกินหรือพลังงานแบตเตอรี่ที่เก็บไว้กลับไปยังสาธารณูปโภค หรือดึงพลังงานจากกริดเพื่อชาร์จแบตเตอรี่หาก DER ต่ำ มันเหมือนกับผู้เล่นในทีมที่ตรงกับจังหวะของกริดจึงไม่มีใครสังเกตเห็นว่ามันอยู่ที่นั่น ตอนนี้ วินาทีที่เบรกเกอร์วงจรไฟฟ้าตัดการทำงาน หรือสายเกิดข้อผิดพลาด สัญญาณกริดจะลดลง เซ็นเซอร์แบบพาสซีฟจะรับค่าเบี่ยงเบน เช่น ความถี่เปลี่ยนจาก 60 Hz เป็น 58 Hz ใน 100 มิลลิวินาที และระบบปรับแต่งความถี่แบบแอคทีฟจะเห็นว่าไม่มีตารางกริดให้ล็อค ณ จุดนี้ หน่วยมีสองทางเลือก: หากเกิดข้อผิดพลาดขึ้นโดยไม่ได้ตั้งใจ (ไม่มีใครต้องการพลังงานสำรอง) เครื่องจะปิดอินเวอร์เตอร์ภายใน 2 วินาที หากเกิดขึ้นโดยตั้งใจ (ผู้ใช้กดปุ่ม "โหมดกริดดับ") ระบบจะล็อกแรงดันไฟฟ้าและความถี่ที่ตั้งไว้ล่วงหน้า (เหมาะสำหรับโหลดในพื้นที่ เช่น ตู้เย็นหรือหลอดไฟ) และสลับไปที่โหมดนอกกริดได้อย่างราบรื่น ไม่มีการกระตุก ไม่มีไฟหรี่ อาหารของคุณยังคงเย็น คอมพิวเตอร์ของคุณยังคงทำงานอยู่
ฉันเคยเห็นงานนี้ในชีวิตจริง ไม่ใช่แค่ในการทดสอบในห้องปฏิบัติการเท่านั้น ปีที่แล้ว ลูกค้ารายหนึ่งในพื้นที่ชนบทของเท็กซัสมีการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยพลังงานลมด้วยเครื่องอินเวอร์เตอร์เก็บพลังงานแบบรวมของเรา พร้อมด้วยสถานีย่อยขนาดกะทัดรัด (ตรวจสอบหน้าสถานีย่อยขนาดกะทัดรัดของเราที่นี่: /pad-mounted-transformers/compact-substation.html) เพื่อเชื่อมต่อทุกสิ่งเข้ากับกริดในพื้นที่ พายุฤดูร้อนพัดไฟฟ้า 12kV ดับเป็นเวลา 3 ชั่วโมง โครงข่ายไฟฟ้าดับลง แต่ลมและแสงอาทิตย์ยังคงผลิตต่อไป และแบตเตอรี่ก็ถูกชาร์จ หน่วยของเราตรวจพบการเกาะในทันที—นี่เป็นความตั้งใจ เนื่องจากโรงเรียนประถมศึกษาในท้องถิ่นต้องการพลังงานสำหรับระบบทำความเย็น โดยเปลี่ยนไปใช้โหมดนอกระบบในเวลาไม่ถึงวินาที โดยซิงค์โหลดในเครื่องกับ 60 Hz และ 480V ดังนั้นโรงเรียนจึงไม่สูญเสียพลังงานไฟฟ้า เมื่อกริดกลับมา ระบบจะทำการตรวจสอบการซิงค์อย่างรวดเร็ว จับคู่พารามิเตอร์ของกริด และเปลี่ยนกลับไปเป็นโหมดผูกกริดโดยไม่มีการแทรกแซงด้วยตนเอง ยูทิลิตี้โทรหาเราหลังจากนั้นโดยบอกว่า DER อื่นๆ ในพื้นที่ทำให้เกิดการป้อนกลับ แต่โปรโตคอลต่อต้านการออกนอกหน่วยของหน่วยของเราป้องกันไม่ให้สิ่งนั้นเกิดขึ้น
เดี๋ยว เรามาคุยกันว่าทำไมหน่วยของเราถึงดีกว่าการตั้งค่าแบบเก่า ระบบแบตเตอรี่หรืออินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์รุ่นเก่าๆ จำนวนมากใช้เฉพาะการตรวจจับแบบพาสซีฟเท่านั้น ซึ่งอาจล้มเหลวในการเกาะแบบ "สมดุล" เมื่อกำลังขับของ DER ตรงกับโหลดในพื้นที่ทุกประการ ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าและความถี่จึงเกือบจะเป็นปกติ ส่งผลให้เซ็นเซอร์แบบพาสซีฟมองไม่เห็น การตรวจจับแบบแอคทีฟของเราจะแก้ไขสิ่งนั้นโดยการเพิ่มการปรับแต่งความถี่เล็กๆ น้อยๆ โดยตั้งใจ หากมีกริดอยู่ การปรับแต่งนั้นจะถูกดูดซับ หากไม่เป็นเช่นนั้น ความถี่จะลอยไปมากพอที่จะทำให้เกิดการปิดระบบ มันเหมือนกับสัญญาณลับที่มีเพียงกริดเท่านั้นที่สามารถ "ได้ยิน"
นอกจากนี้ เครื่องรวมอินเวอร์เตอร์เก็บพลังงานของเรายังได้รับการออกแบบให้ทำงานร่วมกับฮาร์ดแวร์กริดอื่นๆ เช่น หม้อแปลงไฟฟ้าแบบติดตั้งบนแผ่นอิเล็กโทรด (นี่คือหน้าหม้อแปลงไฟฟ้าแบบติดตั้งบนแผ่นอิเล็กโทรดของเรา: /pad-mounted-transformers/pad-mounted-transformer.html) สถานีย่อยรูปแบบสำเร็จรูป (/pad-mounted-transformers/prefab-substation.html) หรือแม้แต่สถานีย่อยขนาดเล็กที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์จากพลังงานลม (/pad-mounted-transformers/wind-solar-power-compact-substation.html) สิ่งเหล่านี้ทำงานร่วมกันเพื่อให้แน่ใจว่าส่วนกริดท้องถิ่นทั้งหมดจะปลอดภัยแม้ว่าจะเกิดการเกาะกันก็ตาม ตัวอย่างเช่น หม้อแปลงที่ติดตั้งแผ่นจะลดระดับแรงดันไฟฟ้าของโครงข่ายลงสู่ระดับที่ใช้งานได้ และอินเวอร์เตอร์ของเราจะตรวจสอบให้แน่ใจว่าหากโครงข่ายไม่ทำงาน หม้อแปลงไฟฟ้าจะไม่ได้รับพลังงานป้อนกลับซึ่งอาจทำร้ายพนักงานในสายงานได้
แล้วเคส Edge ล่ะ? เช่น หากกริดกลับมาในขณะที่ยูนิตอยู่ในโหมดเกาะโดยเจตนานอกกริด หน่วยของเราจะ "ตรวจสอบกริด" ก่อนที่จะเปลี่ยนกลับ โดยจะตรวจสอบว่าความถี่และแรงดันไฟฟ้าของกริดอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้ และไม่มีข้อผิดพลาดอย่างต่อเนื่อง หากทุกอย่างเรียบร้อยดี ระบบจะซิงค์และเปลี่ยนกลับไปเป็นแบบกริดไท หากยังมีปัญหาอยู่ ระบบจะยังคงอยู่ในโหมดนอกกริดจนกว่ากริดจะเสถียร นั่นเป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากคุณคงไม่อยากดันไฟฟ้ากริดกลับเข้าสู่เส้นที่ผิดพลาดโดยฉับพลัน
อีกประการหนึ่ง: เราทดสอบโปรโตคอลต่อต้านการเกาะติดของเรากับมาตรฐานอเมริกาเหนือ (และนานาชาติ) ทั้งหมด เช่น IEEE 1547 ซึ่งเป็นมาตรฐานทองคำสำหรับการเชื่อมต่อโครงข่าย DER ดังนั้นหากคุณกำลังติดตั้งหน่วยของเรา คุณจะไม่ต้องยุ่งยากเพิ่มเติมในการปฏิบัติตามโค้ด นั่นเป็นเรื่องใหญ่ เพราะระบบเก่ามักจะล้มเหลวในการตรวจสอบโค้ด เนื่องจากการตรวจจับการเกาะนั้นช้าเกินไปหรือไม่ถูกต้อง
ต่อไปนี้เป็นคำถามที่พบบ่อย: “เหตุใดฉันจึงปิดอินเวอร์เตอร์ไม่ได้เมื่อกริดหยุดทำงาน” คุณสามารถแต่หากคุณกักเก็บพลังงานหรือการผลิตพลังงานหมุนเวียน นั่นถือเป็นการสิ้นเปลือง คุณกำลังทิ้งพลังงานที่อาจนำไปใช้สำหรับโหลดที่สำคัญ หรือแม้แต่ขายคืนให้กับสาธารณูปโภคเมื่อกริดกลับมา หน่วยของเราช่วยให้คุณรักษาพลังงานนั้นไว้ได้อย่างปลอดภัย ดังนั้นคุณจึงได้รับความคุ้มค่าสูงสุดจากระบบพลังงานของคุณ
ฉันควรบอกด้วยว่าเครื่องรวมอินเวอร์เตอร์เก็บพลังงานของเราไม่ได้มีไว้สำหรับการตั้งค่าเชิงพาณิชย์หรือสาธารณูปโภคขนาดใหญ่เท่านั้น แต่เรามีหน่วยสำหรับธุรกิจขนาดเล็ก ฟาร์ม และแม้แต่ที่อยู่อาศัย (หากคุณเป็นเจ้าของบ้านที่มีพลังงานแสงอาทิตย์และแบตเตอรี่ทั้งบ้าน) หากคุณกังวลเกี่ยวกับไฟฟ้าขัดข้องหรือเกี่ยวกับการปฏิบัติตามกฎระเบียบของเกาะ หน่วยนี้จะช่วยลดการคาดเดาทั้งหมด
สรุป เหมือนกับว่าเรากำลังปิดการประชุม: การแยกส่วนเป็นความเสี่ยงที่แท้จริง แต่ด้วยเครื่องบูรณาการอินเวอร์เตอร์เก็บพลังงานที่ทันสมัย คุณไม่จำเป็นต้องเลือกระหว่างไฟฟ้าในช่วงที่ไฟฟ้าดับและความปลอดภัยของระบบโครงข่าย หน่วยนี้ใช้การผสมผสานการตรวจจับการป้องกันการเอียงแบบพาสซีฟและแอคทีฟเพื่อตรวจจับเมื่อกริดหยุดทำงาน ตัดสินใจว่าจะเกิดขึ้นโดยบังเอิญหรือโดยตั้งใจ และสลับโหมดในหน่วยมิลลิวินาที โดยทำงานได้อย่างราบรื่นกับอุปกรณ์กริดอื่นๆ เช่น หม้อแปลงไฟฟ้าแบบติดแผ่นและสถานีไฟฟ้าย่อยขนาดกะทัดรัด เป็นไปตามมาตรฐานรหัสทั้งหมด และได้รับการทดสอบในพายุและไฟฟ้าดับในโลกแห่งความเป็นจริง
หากคุณพร้อมที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมว่าเครื่องบูรณาการอินเวอร์เตอร์เก็บพลังงานของเราทำงานอย่างไรสำหรับการตั้งค่าของคุณ หรือหากคุณต้องการตรวจสอบผลิตภัณฑ์ทั้งหมดของเรา (รวมถึงสถานีย่อยขนาดกะทัดรัดและสถานีย่อยขนาดกะทัดรัดสำหรับพลังงานลมด้วยพลังงานแสงอาทิตย์) โปรดไปที่เว็บไซต์ของเราตามลิงก์ที่เราแชร์ตลอดโพสต์นี้ เราพร้อมช่วยคุณนำทางบนเกาะ ทำให้ระบบพลังงานของคุณปลอดภัยยิ่งขึ้น และใช้ประโยชน์จากแบตเตอรี่และพลังงานหมุนเวียนให้เกิดประโยชน์สูงสุด
อ้างอิง:
- สถาบันวิศวกรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (2018) IEEE 1547-2018: มาตรฐานสำหรับการเชื่อมต่อโครงข่ายและการทำงานร่วมกันของทรัพยากรพลังงานแบบกระจายกับอินเทอร์เฟซระบบไฟฟ้ากำลังที่เกี่ยวข้อง
- ห้องปฏิบัติการแห่งชาติแซนเดีย (2020). วิธีการตรวจจับการเกาะเกาะสำหรับแหล่งพลังงานแบบกระจาย: การวิเคราะห์เชิงเปรียบเทียบ
- กระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกา (2022) การปรับปรุงกริดให้ทันสมัย: เทคโนโลยีต่อต้านการเกาะติดและแนวปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับระบบกักเก็บพลังงาน
