كيفية تركيب عدادات الطاقة المضادة للانعكاس (بدون تصدير) في أنظمة الطاقة الكهروضوئية - دليل شامل

مقدمة

مع تسارع تبني الطاقة الكهروضوئية (PV)، تواجه المزيد من المشاريع تحدياتمتطلبات عدم التصديرغالبًا ما تمنع شركات المرافق العامة تدفق الطاقة الشمسية الزائدة إلى الشبكة، خاصةً في المناطق التي تعاني من تشبع المحولات، أو عدم وضوح حقوق توصيل الشبكة، أو وجود قواعد صارمة لجودة الطاقة. يشرح هذا الدليل كيفية التركيب.عدادات الطاقة المضادة للانعكاس (بدون تصدير)، والحلول الأساسية المتاحة، والتكوينات المناسبة لأحجام وتطبيقات أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المختلفة.

1. الاعتبارات الرئيسية قبل التثبيت

السيناريوهات الإلزامية لعدم التصدير

• تشبع المحول:عندما تعمل المحولات المحلية بالفعل بسعة عالية، فقد تتسبب الطاقة العكسية في حدوث حمل زائد أو تعثر أو فشل المعدات.

• الاستهلاك الذاتي فقط (لا يُسمح بتصدير الشبكة):يجب على المشاريع التي لا تمتلك موافقة تغذية الشبكة أن تستهلك كل الطاقة المولدة محليًا.

• حماية جودة الطاقة:قد يؤدي التيار العكسي إلى إدخال مكونات تيار مستمر، أو توافقيات، أو أحمال غير متوازنة، مما يؤدي إلى خفض جودة الشبكة.

قائمة التحقق قبل التثبيت

• توافق الجهازتأكد من أن سعة العداد المُصنّفة تُطابق حجم نظام الطاقة الكهروضوئية (أحادي الطور ≤ 8 كيلوواط، ثلاثي الطور > 8 كيلوواط). تحقق من اتصال العاكس (RS485 أو ما يُعادله).

• بيئةللتركيبات الخارجية، جهّز علبًا مقاومة للعوامل الجوية. بالنسبة لأنظمة العاكسات المتعددة، خُطط لتوصيلات ناقل RS485 أو مُركّزات بيانات إيثرنت.

• الامتثال والسلامة:تأكد من نقطة اتصال الشبكة مع شركة المرافق، وتأكد من أن نطاق الحمل يتطابق مع توليد الطاقة الكهروضوئية المتوقع.

2. حلول التصدير الأساسية الصفرية

الحل 1: الحد من الطاقة عبر التحكم في العاكس

• مبدأيقيس العداد الذكي اتجاه التيار في الوقت الفعلي. عند رصد تدفق معاكس، يتواصل العداد عبر RS485 (أو بروتوكولات أخرى) مع العاكس، مما يُخفّض طاقة خرجه حتى تصل قيمة التصدير إلى صفر.

• حالات الاستخدام:المناطق المشبعة بالمحولات، مشاريع الاستهلاك الذاتي ذات الأحمال المستقرة.

• المزايا:بسيطة، منخفضة التكلفة، سريعة الاستجابة، لا تحتاج إلى تخزين.

الحل 2: امتصاص الحمل أو دمج تخزين الطاقة

• مبدأيراقب العداد التيار عند نقطة توصيل الشبكة. بدلاً من الحد من خرج العاكس، تُحوّل الطاقة الزائدة إلى أنظمة تخزين أو أحمال تفريغ (مثل السخانات والمعدات الصناعية).

• حالات الاستخدام:المشاريع ذات الأحمال المتغيرة للغاية، أو حيث يكون تعظيم توليد الطاقة الكهروضوئية هو الأولوية.

• المزايا:تظل العاكسات في وضع MPPT، ولا يتم إهدار الطاقة، مما يؤدي إلى زيادة عائد الاستثمار في النظام.

3. سيناريوهات التثبيت حسب حجم النظام

أنظمة العاكس الفردي (≤100 كيلو واط)

• إعدادات: 1 عاكس + 1 عداد ذكي ثنائي الاتجاه.

• موضع العدادبين مخرج التيار المتردد للعاكس والقاطع الرئيسي. لا يُنصح بتوصيل أي أحمال أخرى بينهما.

• ترتيب الأسلاك: عاكس الطاقة الكهروضوئية → محولات التيار (إذا تم استخدامها) → عداد الطاقة الذكي → القاطع الرئيسي → الأحمال المحلية / الشبكة.

• منطق:يقيس العداد الاتجاه والطاقة، ثم يقوم العاكس بضبط الإخراج ليتناسب مع الحمل.

• فائدة:سهولة التوصيل، وتكلفة منخفضة، واستجابة سريعة.

أنظمة العاكس المتعدد (>100 كيلو واط)

• إعدادات: عاكسات متعددة + 1 عداد طاقة ذكي + 1 مركز بيانات.

• موضع العداد:عند نقطة اقتران الشبكة المشتركة (جميع مخرجات العاكس مجتمعة).

• الأسلاك: مخرجات العاكس → قضيب التوصيل → عداد ثنائي الاتجاه → مركز البيانات → القاطع الرئيسي → الشبكة/الأحمال.

• منطق:يقوم مركز البيانات بجمع بيانات العداد وتوزيع الأوامر على كل عاكس بشكل متناسب.

• فائدة:قابلة للتطوير، التحكم المركزي، إعدادات المعلمات المرنة.

4. التثبيت في أنواع المشاريع المختلفة

مشاريع الاستهلاك الذاتي فقط

• متطلبات:لا يُسمح بتصدير الشبكة.

• موضع العدادبين مخرج التيار المتردد للعاكس وقاطع الحمل المحلي. لا يُستخدم مفتاح توصيل الشبكة.

• يفحص:اختبار تحت التوليد الكامل بدون حمل - يجب أن يقلل العاكس الطاقة إلى الصفر.

مشاريع تشبع المحولات

• متطلبات:يُسمح بتوصيل الشبكة، ولكن يُمنع منعًا باتًا توصيل الطاقة العكسية.

• موضع العداد: بين مخرج العاكس وقاطع توصيل الشبكة.

• منطق:إذا تم اكتشاف طاقة عكسية، فإن العاكس يحد من الإخراج؛ وكإجراء احتياطي، قد يتم فصل القواطع لتجنب إجهاد المحول.

مشاريع الاستهلاك الذاتي التقليدي + تصدير الشبكة

• متطلبات:التصدير مسموح به، ولكن بشكل محدود.

• إعداد العداد:عداد مضاد للانعكاس تم تركيبه على التوالي مع عداد الفواتير ثنائي الاتجاه الخاص بالمرافق.

• منطق:يمنع عداد عكس الاتجاه التصدير؛ وفي حالة الفشل فقط يقوم عداد المرافق بتسجيل التغذية.

5. الأسئلة الشائعة

س1: هل يقوم العداد نفسه بإيقاف التدفق العكسي؟
لا. يقيس العداد اتجاه الطاقة ويُبلغ عنه. يُنفِّذ العاكس أو وحدة التحكم هذه العملية.

س2: ما مدى سرعة استجابة النظام؟
عادةً في غضون 1-2 ثانية، اعتمادًا على سرعة الاتصال وبرامج العاكس الثابتة.

س3: ماذا يحدث عند فشل الشبكة؟
يضمن الاتصال المحلي (RS485 أو التحكم المباشر) الحماية المستمرة حتى بدون الإنترنت.

س4: هل يمكن لهذه العدادات العمل في أنظمة الطور المنقسم (120/240 فولت)؟
نعم، تم تصميم نماذج معينة للتعامل مع تكوينات الطور المنقسم المستخدمة في أمريكا الشمالية.

خاتمة

أصبح الالتزام بعدم التصدير إلزاميًا في العديد من مشاريع الطاقة الشمسية الكهروضوئية. من خلال تركيب عدادات طاقة ذكية مضادة للانعكاس في الموقع المناسب ودمجها مع العاكسات، أو أحمال التفريغ، أو وحدات التخزين،شركات الهندسة والتوريد والبناء والمقاولون والمطورونيمكننا توفير أنظمة شمسية موثوقة ومتوافقة مع اللوائح. هذه الحلول لا تقتصر فقط علىحماية الشبكةولكن أيضاتعظيم الاستهلاك الذاتي والعائد على الاستثمارللمستخدمين النهائيين.