как спроектировать микросеть

Я работаю над проектированием теоретической микросети для школьного здания, но прежде чем я смогу даже выбрать теоретические компоненты, мне нужно выбрать, какой будет структура моей микросети.

Вот что я знаю:

  • Что контроллеры заряда MPPT работают, находя точки максимальной мощности на ваших солнечных панелях, чтобы обеспечить максимальную отдачу от вашей солнечной панели (и безопасно и быстро заряжать аккумулятор)
  • MPPT CC может работать с гибридными инверторами для инвертирования всего, что вам нужно для питания ваших нагрузок переменного тока, в то время как остальное отправляется на батареи (см. диаграмму внизу).
  • Системы со связью по постоянному току намного эффективнее заряжают батареи, чем системы со связью по переменному току.
  • Будет использовано около 160 [кВт] фотоэлектрических панелей.
  • В отличие от гибридных инверторов, сетевые инверторы синхронизируются с частотой сети и, следовательно, бесконечно масштабируются.
  • Чисто сетевая система без батарей является наиболее экономичной, но мой проект все равно предполагает рассмотрение системы с батареями в качестве сценария «что, если».
  • Шина постоянного тока будет использоваться для подключения батарей, гибридного инвертора и выхода MPPT CC для модели. Чем выше напряжение, тем меньше потери в линиях, но также необходимо учитывать соображения безопасности и ограничения при выборе компонентов.

Вот чего я не знаю (это мои вопросы):

  • Как создать систему, в которой используются MPPT CC, гибридные инверторы и сетевые инверторы (чтобы «продать» избыточную генерацию, когда батареи полностью заряжены). Картина того, о чем я думал, показана ниже. В противном случае я чувствую, что мне нужно было бы, чтобы некоторые из моих фотоэлектрических панелей были подключены только к MPPT и сетевому инвертору. Затем остальные подключены к MPPT CC, банку батарей, гибридному инвертору и нагрузкам. Проблема в том, что будут случаи, когда батареи будут полностью заряжены, поэтому часть фотоэлектрических панелей, подключенных к батареям и гибридному инвертору, будет потрачена впустую.

  • Как работают комбайнеры переменного тока. Являются ли они специфическими для производителя, когда они работают только с определенной моделью инвертора (и количеством инверторов), или они являются скорее автономным продуктом, таким как инвертор?

Текущая идея:Пример дизайна

Итак, я думал о том, чтобы иметь переключатель, который просто переключает фотоэлектрические панели на сетевой инвертор, когда батареи полностью заряжены. Как видите, система со связью по постоянному току. Проблема с этой идеей заключается в том, что школьное здание начнет излишне разряжать батареи (батареи стоят денег, а их использование, когда вам не нужно, сокращает срок их службы).

Еще одна возможность, о которой я думал, заключалась в том, чтобы просто оставить столько, сколько зданию когда-либо понадобится в данный момент времени, всегда подключенным к гибридному инвертору, а затем просто переключить остальные фотоэлектрические панели либо на гибридный инвертор, либо на сетевой инвертор в зависимости от необходимости ( аккумуляторы нужно зарядить или аккумуляторы заряжены и мне нужно продать излишки).

Я не EE, поэтому я хотел узнать, что вы думаете по этому поводу (и информацию о комбайнерах переменного тока).

сначала выберите напряжение распределения вашей сети, высокое, если широкое масштабирование, низкое <= 48 В, если маленькое, и безопасность (школа?) является проблемой. Выберите переменный или постоянный ток. Затем спроектируйте вокруг этих вариантов. Три автоматические батареи, соединенные последовательно, номинально заряжаются на 42 В, и есть много электроники, предназначенной для трансмиссии гибридных автомобилей с этим напряжением. Но если между точками вашей сети более 50 (или около того) метров, вам может потребоваться высокое напряжение (300 или около того), чтобы избежать тяжелых проводников. Не возитесь с промежуточными напряжениями, выберите низкий или высокий стандарт.
Это для исследования, которое включает более 100 [кВт] фотоэлектрических панелей. Я не смог найти инвертор для такой большой нагрузки. Инверторы, которые я нашел для небольших нагрузок (не таких маленьких, как для одного дома, но думаю, что здесь больше коммерческого размера), принимали входное напряжение намного выше 42 вольт (что имеет смысл, поскольку вы не хотите слишком много терять из-за проблем с эффективностью). На данном этапе я могу поиграться с напряжением шины, но сначала мне нужны некоторые компоненты, которые действительно будут работать. Вот почему я спросил об объединении линий переменного тока.

Ответы (1)

Типичная фотоэлектрическая установка классифицируется как «вне сети» или «в сети».

Автономная версия заряжает батареи от солнечных панелей через шину постоянного тока, а инвертор преобразует шину постоянного тока в переменный ток для питания нагрузок объекта. Между электросетью, предоставленной коммунальной компанией, и солнечной системой отсутствует взаимосвязь. Эти системы часто используются, когда энергия коммунальных предприятий недоступна или их установка и эксплуатация слишком дороги.

Версия на сетке является наиболее распространенной формой. Здесь несколько солнечных панелей соединены последовательно и подключены к инвертору. Инвертор преобразует шину постоянного тока от панелей в переменный ток. Инвертор контролирует линию переменного тока коммунальной компании и синхронизирует ее частоту и фазу с линией переменного тока. В случае сбоя в сети переменного тока инвертор имеет схемы защиты, поэтому он отключается от линии переменного тока, чтобы не причинить вреда работникам линии электропередач и т. Д. Однако многие правила установки по-прежнему требуют отдельного сетевого выключателя. Этот тип системы отдает всю свою энергию обратно в энергосистему, а нагрузки объекта остаются подключенными к коммунальной сети. По сути, это позволяет солнечной энергии компенсировать покупную энергию.

Сетевая система может включать любое количество инверторов для достижения желаемой мощности. Никаких специальных соединений не требуется, так как они обычно соединяются параллельно на стороне коммунальных услуг и подключаются к уникальной цепочке солнечных панелей на стороне постоянного тока.

Любой стиль системы может использовать MPPT (отслеживание точки максимальной мощности). Это метод, который извлекает максимальную мощность из солнечной панели при текущих условиях солнечного света. Некоторые более новые системы устанавливают небольшие трекеры MPPT для каждой солнечной панели или небольшого набора панелей с обещанием дальнейшей оптимизации общей мощности массива солнечных панелей, например, когда некоторые панели затенены деревом или облаком.

Некоторые сетевые системы предлагают дополнительное подключение к инвертору на несколько кВт мощности, чтобы обеспечить ограниченную форму резервного копирования для объекта при отключении сети. Этого редко бывает достаточно для питания всех нагрузок объекта.

Спасибо за ваш ответ! Я многое знал об этом, но не знал, что сеть синхронизирует сетевые инверторы с их стороны. Это делает решение с привязкой к сетке намного проще. Есть идеи, как объединить линии переменного тока для автономных проектов с большими объемами памяти? Это одна из больших областей данного исследования. Я постараюсь опубликовать несколько блок-схем того, о чем я говорю, для большей ясности, как только у меня будет такая возможность.
Обычно это не делается, но я могу себе представить, что с добавлением необходимых инверторов линии электропередач к автономному решению, а также некоторой логике управления, которая говорит, что, когда местные батареи полностью заряжены, любая избыточная энергия от панелей, превышающая местная нагрузка должна быть инвертирована обратно на инженерную линию. Вы хотели бы изучить экономику этого, чтобы определить, есть ли окупаемость дополнительного оборудования.
как спроектировать микросеть
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v