Больница испытывает отключение электроэнергии из-за шторма. В кратчайшие сроки ее батареи и генераторы начнут обеспечивать питание операционных, серверной и холодильников, в то время как основное питание отключено, чтобы электроэнергия не вернулась на поврежденную линию. В момент, когда коммунальные службы восстановят подачу электроэнергии, учреждение должно повторно подключиться к сети без задержек; но этого не происходит, потому что батареи или генераторы действуют отдельно. Это становится возможным с помощью оборудования распределительных устройств в сочетании с системами управления, которые отвечают за устройства.
Может показаться, что распределительные устройства микроэлектросетей подразумевают специальный тип шкафов. На самом деле, распределительные устройства микроэлектросетей обозначают размещение, номинал и регулирование стандартных электрических защитных аппаратов на многоресурсном объекте таким образом, чтобы обеспечить бесшовную работу в сетевом и островном режимах.
В этом руководстве распределительные устройства микроэлектросетей будут подробно объяснены, включая электрическую архитектуру, последовательность изолирования и подключения, причины, по которым традиционные настройки защиты не работают в случае работы с инверторами, и требования к EPC-подрядчикам.
Итак, что такое распределительные устройства микроэлектросетей? Это низковольтные или средневольтные распределительные устройства, которые соединяют источники и нагрузки микроэлектросети. Подключенные к контроллеру микроэлектросети, распределительные устройства размыкают цепь в случае сбоя в сети и позволяют местным источникам энергии питать объект в автономном режиме; только после операций синхронизации, когда все готово к повторному подключению, распределительные устройства позволяют подключиться к сети. Разница с обычными распределительными устройствами заключается не в конструкции, а в координации защитных и переключающих аппаратов на многоресурсном объекте.
Что такое распределительные устройства микроэлектросетей?
Согласно Министерству энергетики США, микроэлектросеть состоит из взаимосвязанных нагрузок и распределенных энергетических ресурсов, содержащихся в определенных электрических границах, и способна работать независимо или вместе с сетью как одна функциональная система, способная подключаться и отключаться от сети (Тон и Смит, Инициатива микроэлектросетей Министерства энергетики США). Распределительные устройства устанавливают соответствующие физические границы микроэлектросети.
Как распределительные устройства микроэлектросетей отличаются от обычных распределительных устройств
В случае обычного типа распределительных устройств предполагается, что существует только один основной источник. Коммунальные службы подают электроэнергию на нагрузки, и ток короткого замыкания также подается коммунальными службами с помощью защиты, установленной на этом предположении. Концепция микроэлектросети разрушает все три вышеупомянутых предположения. Таким образом, электроэнергия может течь через ввод в любом направлении, токи короткого замыкания могут возникать от разных источников одновременно, и его значение изменяется, когда объект отключен от сети.
Оборудование может выглядеть аналогично, так как оно все еще включает входные линии, секции шин, автоматические выключатели и реле, но характеристики производительности различаются. Каждый источник должен иметь свой собственный автоматический выключатель и измерительное устройство, проектировка шины должна позволять добавление или исключение источников, а система защиты должна быть способна работать в обоих режимах эксплуатации.
Роль автоматических выключателей, реле и контроллеров микросетей
Три слоя функционируют вместе для достижения желаемого действия. Автоматические выключатели выполняют функцию переключения и инициируют отключение при аварии. Защитное реле определяет конкретный момент, когда автоматический выключатель должен быть сработан для устранения неисправности. Контроллер микросети определяет, когда переключаться между состояниями, такими как переход от состояния, подключенного к сети, к островному состоянию, а также какие устройства должны быть запущены первыми. Реле выполняет свое действие за миллисекунды, в то время как контроллер управляет работой всего объекта.
LV против MV автоматических выключателей микросетей
| Особенность | Микросеть низкого напряжения | Микросеть среднего напряжения |
| Типичное напряжение | 400 В (IEC) или 480 В (Северная Америка) | 10 кВ, 11 кВ, 13,8 кВ, 33 кВ и аналогичные |
| Типичные объекты | Коммерческие здания, фабрики, кампусы, больницы | Крупные промышленные объекты, распределительные сети, удаленные сообщества |
| Основное переключающее устройство | Воздушные автоматические выключатели и автоматические выключатели в корпусах на щитах | Вакуумные автоматические выключатели в металлических шкафах |
| Защита | Часто устройства отключения встроены в автоматические выключатели, плюс отдельные реле на PCC | Отдельные защитные реле, питаемые трансформаторами тока и напряжения |
| Основной стандарт IEC | IEC 61439-2 | IEC 62271-200 |
Обычно коммерческое предприятие требует щит автоматических выключателей микросети который может работать с напряжением 400 В, в то время как для промышленного объекта требуется щит автоматических выключателей микросети среднего напряжения 11 кВ. Они различаются по нескольким аспектам, включая уровни короткого замыкания, технологии разрыва, философию защиты и стоимость. Один общий диаграмма не может быть понята для обоих типов объектов, поэтому уровень напряжения должен быть установлен в первую очередь перед выбором оборудования для использования.
Как работает система микросети
A простая однолинейная схема микросети для обычного коммерческого или промышленного объекта состоит из:
Подключение к электросети на точке общего соединения с автоматическим выключателем и коммерческим учетом
Основной щит автоматических выключателей, в основном разделенный на секции с помощью автоматических выключателей-соединителей
Фидер солнечной фотоэлектрической системы: выход инвертора через свой собственный автоматический выключатель
Фидер системы накопления энергии на батареях (BESS): выход PCS через свой собственный автоматический выключатель, чаще всего с повышающим трансформатором на среднем напряжении
Входной генератор: автоматический выключатель с синхронизирующими контролями
Фидеры критической нагрузки вместе с фидерами некритической (разделяемой) нагрузки
Контроллер микросети и защитные реле, помогающие управлять всем вышеперечисленным.
Хотя этот адрес здесь является концептуальной схемой однолинейной диаграммы микросети, следует отметить, что реальная однолинейная диаграмма должна включать трансформаторы, PCS, заземление, точки синхронизации и измерительные трансформаторы, необходимые из-за напряжения и конструкции рассматриваемой системы микросети.
Сетевая компания и точка общего соединения (PCC)
Точка общего соединения — это место, где микросеть соединяется с сетью. Выключатель PCC на объекте становится самым важным переключающим устройством. Его открытие создаст остров, а закрытие снова соединит с сетью. В общем, он имеет защитные, измерительные и блокировочные системы, требуемые энергетической компанией, настройки его реле получены с одобрения энергетической компании.
Интерфейсы солнечных фотоэлектрических систем и накопителей энергии на батареях
Системы преобразования энергии PV-инверторов и BESS подключаются через специальные разъединители. На среднем напряжении каждый обычно подключается через трансформатор повышающего типа, часто упакованный в компактную подстанцию. Руководство Subian по компактная подстанция для хранения энергии подробно охватывает этот интерфейс. Для распределительных устройств важный момент заключается в том, что источники на основе инверторов ведут себя очень иначе, чем вращающиеся машины во время аварий, что рассматривается в разделе защиты ниже.
Дизельные генераторы и резервные источники
Электрические генераторы производят высокие уровни токов короткого замыкания и эффективно регулируют напряжение и частоту, тем самым упрощая защиту в изолированном режиме. В дополнение к наличию собственного разъединителя входа, они также требуют защиты генератора и устройств синхронизации для работы параллельно с другими источниками или с электросетью, если это разрешено.
Контроллер микросети, шинопроводы и критические нагрузки
Основным требованием для изолирования микросети является наличие источника, способного автономно производить напряжение и частоту. Это означает, что либо генератор, либо инвертор батареи должны быть настроены как формирующие сеть. Большинство PV-инверторов, а также многие инверторы BESS работают в режиме следования за сетью, что означает, что они отслеживают уже существующее напряжение и не могут самостоятельно выполнять изолирование. Добавление большего количества разъединителей не изменяет ситуацию. Контроллер затем работает, управляя островом через распределение генерационных единиц и снижение нагрузки, чтобы поддерживать спрос в пределах возможностей формирующего сеть источника.
Переключение с несколькими источниками: работа, подключенная к сети, против изолированной работы
Четыре операционных этапа
| Этап | Действие распределительных устройств | Приоритет управления |
| Нормальная работа, подключенная к сети | Разъединитель PCC закрыт в соответствии с операционной стратегией | Обмен энергией, защита и измерение |
| Отказ сети | Обнаружено нарушение сети, и разъединитель PCC открыт логикой защиты | Предотвращение непреднамеренного экспорта в обесточенную сеть |
| Изолированная работа | Локальные источники и линии нагрузки распределены, некритические нагрузки отключены при необходимости | Баланс частоты, напряжения и нагрузки |
| Восстановление сети | Разъединитель PCC снова закрыт после подтверждения условий повторного подключения | Синхронизация, блокировки и восстановление защиты в режиме сети |
Типичная работа, подключенная к сети
С закрытым PCC, коммунальное предприятие поддерживает напряжение и частоту. PV и BESS работают как ресурсы, следящие за сетью, а контроллер управляет импортом и экспортом, в то время как защита от большого тока короткого замыкания, поставляемого сетью, находится на месте.
Что ожидать в случае отключения коммунальной сети?
Система защиты на PCC фиксирует аномальное напряжение и/или частоту и открывает разъединитель на PCC. Распределенные ресурсы не должны активировать коммунальную сеть, которая потеряла основное питание. IEEE 1547 определяет требования к соединению для распределенных энергетических ресурсов, включая их реакцию на нетипичные события в сети и процессы изолирования.
Изолирование и обеспечение критических нагрузок
Как только остров сформирован, ресурс, формирующий сеть, берет на себя контроль над напряжением и частотой, в то время как другие ресурсы следуют за ним, а контроллер отключает нагрузки в случае недостаточного снабжения. Зависит от проектирования, проходят ли критические нагрузки через прерывание. Системы с предсинхронизированными BESS, формирующими сеть, могут работать более плавно, чем системы, ожидающие запуска генераторов. Никакая микросеть не может быть обозначена как единица с нулевым прерыванием, если ее PCS, схема управления и методы перехода не были протестированы.
Безопасная синхронизация и повторное соединение
Когда утилита возвращается, контроллер ждет стабильного напряжения и частоты сети и синхронизирует напряжение, частоту и угол фазы острова с сетью перед закрытием выключателя PCC. Настройки защиты возвращаются в режим, подключенный к сети. Блокировки предотвращают закрытие PCC без синхронизации, что может привести к повреждению генераторов и трансформаторов.
Защита выключателей микросети: почему традиционные настройки могут не сработать
Здесь проекты микросетей чаще всего идут не так.
Защита от перегрузки и земляного замыкания
Обычные системы реле перегрузки полагаются на идею, что неисправности создают токи, значительно превышающие нормальные нагрузки, и это применимо для систем, подключенных к сети. Однако, когда речь идет о системах острова, использующих только инверторы, это может быть не так. Исследования, проведенные в Национальных лабораториях Сандия, показали, что технология инверторов обычно имеет ограничения, дающие от 1,1 до 2,5 раз номинального тока во время неисправностей, и поэтому обычные системы защиты от перегрузки могут не работать в микросети, где широко используется генерация на основе инверторов (Сандия, Экспериментальное тестирование неисправностей в микросети с несколькими инверторами). Трудно различить между током неисправности и токами нагрузки, когда ток неисправности немного выше тока нагрузки.
Направленная защита для нескольких источников энергии
С источниками на нескольких линиях, ток неисправности может поступать из более чем одного направления. Ненаправленные реле могут отключить здоровую линию. Направленная защита от перегрузки позволяет каждому реле реагировать только на неисправности в своей защищенной зоне, что сохраняет выборочное отключение.
Адаптивная защита в режимах, подключенных к сети и островных
Из-за того, что уровень неисправности в обоих режимах работы значительно различается, многие микросети полагаются на адаптивную защиту, в которой каждое защитное реле содержит отдельные группы настроек. Выбор активной группы основан на статусе контроллера или выключателя PCC, что делает необходимым использование более низких значений срабатывания в режиме работы острова. Связь должна быть надежной в адаптивных схемах и должна быть подтверждена в процессе ввода в эксплуатацию.
Проверка синхронности и блокировки повторного соединения
Реле проверки синхронности контролируют каждый выключатель, который может соединить две живые системы: PCC, входы генератора и, в некоторых конструкциях, соединители шин.
| Функция защиты | Код ANSI | Основная цель в микросети |
| Перегрузка по фазе | 50/51 | Защита от фазовых коротких замыканий с настройками, зависящими от режима |
| Земляной короткое замыкание | 50С/51С | Защита от земляного короткого замыкания, чувствительная к схеме заземления в каждом режиме |
| Направленный ток перегрузки | 67 | Дискриминация направления неисправности с несколькими источниками |
| Недостаточное/избыточное напряжение | 27/59 | Обнаружение аномального напряжения, включая на PCC |
| Недостаточная/избыточная частота | 81U/81O | Обнаружение аномальной частоты, поддержка обнаружения островного режима |
| Проверка синхронизации | 25 | Разрешает замыкание двух работающих систем только в установленных пределах |
| Обратная или направленная мощность | 32 | Ограничения экспорта и защита по направлению мощности |
Какой реле защиты микросети функции необходимы, как они настраиваются и могут ли они обнаруживать низкие токи короткого замыкания, должны исходить из исследования координации защиты для конкретной системы. Список кодов ANSI является отправной точкой для исследования, а не его заменой.
Распределительное оборудование микросети против ATS против кольцевого главного устройства
Автоматический переключатель для резервного питания
Переключатель автоматически переключает электричество с обычного источника на резервный источник и наоборот. Он соединяет одну нагрузочную шину с двумя источниками, но не управляет генерацией PV, хранением или экспортом в электрическую сеть. Возможно интегрировать переключатель микросети в работу микросети; следовательно, ATS нельзя назвать самой микросетью.
RMU для распределения среднего напряжения
Кольцевое главное устройство переключает и изолирует MV кольцевые линии и защищает распределительные трансформаторы, обычно с разъединителями и предохранителями или небольшими автоматическими выключателями. Это устройство отлично справляется со своей задачей, но не предназначено для координации с несколькими источниками или адаптивной защиты.
Распределительное оборудование микросети для координации с несколькими источниками
| Особенность | ATS | Кольцевой распределительный блок | Распределительное оборудование микросети |
| Основная задача | Переключить нагрузку между двумя источниками | Переключение кольца MV и защита трансформатора | Подключить, изолировать и защитить несколько источников и нагрузок |
| Количество источников | Два | Обычно одна верхняя сеть | Несколько, включая сеть, PV, BESS и генераторы |
| Островной режим с контролем экспорта | Нет | Нет | Да, под контроллером микросети |
| Защита | Базовый | Предохранители или реле автоматов | Координированные, часто адаптивные и направленные |
Эти три не являются взаимоисключающими. Один проект может использовать RMU на своем кольце MV, ATS для небольших нагрузок, связанных с безопасностью, и распределительное оборудование микросети на главной шине.
Siemens, Schneider и Eaton: Архитектуры переключения микросети
Разные производители предлагают различные пакеты. Публичный контент по этому продукту дает обзор различных вариантов его конструкции.
Интегрированные щиты Siemens для микросети
29 октября 2026 года Siemens запустила свой Интегрированный щит для микросети (MIS), который имеет интегрированные функции мощности, защиты и управления микросетью. Система использует контроллер SICAM A8000, защитные реле SIPROTEC и конструкцию UL 891 в процессе. Компания утверждает, что это улучшает координацию между коммунальными службами, генераторами, солнечными PV и аккумуляторным хранением, включая островной режим, черный старт и реакцию на спрос. Он утверждает, что процесс проектирования оборудования перемещается с строительной площадки на завод.
Schneider Electric EcoStruxure Microgrid Flex
Schneider Electric EcoStruxure Microgrid Flex предлагается компанией как стандартизированное решение, которое сочетает в себе накопители энергии, программное обеспечение, аналитику и Центр управления энергией (ECC). Оно направлено на сокращение времени между спецификацией и вводом в эксплуатацию.
Решения Eaton Power Xpert для микросетей
Eaton утверждает, что предоставляет контроллер Power Xpert для микросетей, который помогает автоматизировать последовательность нагрузок и источников. Компания опубликовала свой случай использования микросетевого щита в больнице.
Интеграция аппаратного обеспечения против архитектуры на основе контроллера
| Подход | Как это работает | Сильные стороны | Компромиссы |
| Интегрированный щит | Контроллер, реле и распределение собраны и протестированы как единое заводское устройство | Меньше интеграции на месте, более быстрая ввод в эксплуатацию | Лучше всего подходит для стандартных конфигураций |
| На основе контроллера | Отдельный контроллер управляет распределительными устройствами от одного или нескольких поставщиков | Гибкость для сложных, средневольтных или модернизируемых объектов | Больше проектирования и интеграционного тестирования на месте |
Продуктовая система низковольтных распределительных устройств Mitsubishi Electric предлагает широкий выбор вариантов для продуктов низковольтных распределительных щитов. Siemens использует конфигурацию распределительных устройств, выполненную в соответствии со стандартами IEC, наряду с использованием отдельного контроллера и релейного механизма, в то время как Subian Electric является независимым производителем и не имеет связи с Siemens, Schneider Electric или Eaton.
Регламенты IEC и IEEE, касающиеся распределительных устройств в микросетях
Первый стандарт — IEC 61439-2, стандарт для низковольтных электрических распределительных устройств и контрольных сборок. Эти низковольтные распределительные щиты действуют как основные шины для большинства современных микросетей.
Второй стандарт — IEC 62271-200, касающийся металлических распределительных устройств переменного тока для рабочих напряжений, превышающих 1 кВ и достигающих 52 кВ. Этот стандарт относится к распределительным устройствам для средневольтных микросетей.
Стандарт IEEE 2030.7-2017 касается особенностей работы контроллеров микросетей, сосредотачиваясь на их двух основных функциях: переходе между рабочими условиями и развертывании активов микросети.
Последний стандарт, IEEE 2030.8-2018, сосредоточен на тестировании контроллеров микросетей в отношении вышеупомянутых функций.
IEEE 1547-2018 касается соединений и совместимости распределенных энергетических ресурсов, подключенных к сети.
Эти стандарты имеют разные уровни. Распределительный щит, построенный в соответствии с IEC 61439-2, не обязательно является контроллером микросети, а контроллер микросети, соответствующий стандарту IEEE 2030.7, не доказывает, что распределительные устройства, установленные вокруг него, правильно оценены. Полноценная микросеть требует соответствующего оборудования всех уровней и системного тестирования.
Распределительные устройства микросети для солнечных, BESS и промышленных приложений
Солнечные фотоэлектрические установки с системами накопления энергии
Солнечные фотоэлектрические установки и микросети с системами накопления энергии (BESS) сильно зависят от инвертора, что означает, что в режиме острова система накопления энергии (BESS) действует как источник энергии сети, в то время как только возникновение токов короткого замыкания создает проблемы для защиты. Оборудование, используемое в BESS, также должно справляться с потоком энергии в обоих направлениях через автоматический выключатель питающей линии.
Промышленные условия и критически важные нагрузки
Объекты с тяжелым оборудованием должны иметь распределительные устройства и стандарты генерации энергии, соответствующие нагрузкам во время работы моторов в режиме острова. Отключение нагрузок помогает обеспечить их работу, несмотря на возможные изменения.
Удаленные районы и автономные энергетические системы
Если отсутствует подключение к местной энергетической сети, система останется в режиме острова. Даже если точка общего соединения (PCC) исчезает, устройства защиты и программа диспетчеризации все равно будут использоваться.
Коммерческие и кампусные микросети
Больницы, ИТ-объекты, университеты и колледжи могут иметь свои собственные системы энергоснабжения в виде местных объектов производства возобновляемой энергии, систем накопления энергии на батареях (BESS) и генераторов для обеспечения бесперебойной работы системы.
Как указать распределительное оборудование микросети для проекта EPC
Напряжение, ток шины и характеристики короткого замыкания
При определении номинала для шин необходимо оценить максимальную совокупную мощность от всех источников, а не только мощность от коммунального предприятия.
Номинал для стойкости к короткому замыканию также должен быть известен для того, что считается наихудшим сценарием, который, вероятно, произойдет, когда все работающие машины подключены к коммунальному предприятию.
Количество входящих источников и конфигурация выключателей
Для каждого источника энергии и каждой группы нагрузки, которые должны быть включены или выключены контроллером, необходимо определить количество автоматических выключателей. Также следует предусмотреть возможность будущего добавления фотоэлектрических или других накопительных систем в проекте системы.
Принять решение о необходимости соединительного выключателя для разделения критических нагрузок.
Требования к защитным реле и связи
Функции защитных реле, группы настроек для каждого рабочего режима и методы связи от защитных реле к контроллеру и SCADA, такие как IEC 61850 или Modbus, должны быть определены в проекте управления.
Блокировка, тестирование и ввод в эксплуатацию
Проект управления должен определить и установить электрические и механические блокировки в PCC, генераторе и автоматических выключателях соединителя. Также должны быть указаны заводские приемочные испытания и полевые испытания для каждого переходного состояния: подключение к сети, работа в изолированном режиме и черный старт.
Контрольный список RFQ для поставщиков распределительного оборудования микросети
| Артикул | Что предоставить или указать |
| Однолинейная схема системы | Все источники, нагрузки, трансформаторы и местоположение PCC |
| Напряжение и частота | Номинальное напряжение, максимальное напряжение для оборудования, 50 или 60 Гц |
| Источники | Тип и номинал каждого источника: коммунальное предприятие, фотоэлектрическая система, BESS, генератор; который формирует сеть |
| Номиналы | Ток шины, стойкость к короткому замыканию, номиналы выключателей для каждого направления |
| Заземление | Заземление системы в подключенном к сети и изолированном режимах |
| Защита | Функции реле, группы настроек, результаты координационного исследования |
| Управление и связь | Объем контроллера и поставщик, протоколы, интерфейс SCADA |
| Операционные последовательности | Изолирование, повторное подключение, снижение нагрузки и логика черного старта |
| Стандарты и испытания | IEC 61439-2 или IEC 62271-200, критерии приемки на заводе и на месте |
| Окружающая среда и корпус | Внутренний или наружный, степень защиты IP, диапазон температуры, высота |
Средне- и низковольтные распределительные устройства от Subian Electric
Subian Electric производит оборудование распределительных устройств, которое составляет основу микросети на основе IEC: вводные устройства, линии, секции шин и защитные отсеки. Контроллеры и схемы защиты определяются для каждого проекта с системным интегратором.
KYN28A-12 для приложений MV линии и выключателя
Этот KYN28A-12 выдвижное металлическое распределительное устройство представляет собой конструкцию с металлическим корпусом на 12 кВ, 50 Гц с выдвижными вакуумными выключателями и блокировкой с пятью уровнями защиты. В средневолновой микросети оно подходит для вводного устройства PCC, вводов генератора и BESS, а также выходных линий, с релейной схемой, настроенной для каждого проекта. Его можно сочетать с продукцией Subian Внутренний вакуумный автоматический выключатель VS1. Где MV кольцо распределяет электроэнергию по объекту, HXGN15-12 кольцевая главная единица может обслуживать вводы трансформаторов.
GCS и MNS для систем распределения НВ
Для низковольтных микросетей, Низковольтное выдвижное распределительное устройство GCS (380/660 В, до 4000 А) и MNS низковольтное выдвижное распределительное устройство (380/660 В, до 6300 А) построены в соответствии с IEC 61439 и GB 7251. Их выдвижные функциональные блоки делают практичным выделение отдельных линий для коммунальных, PV, BESS, генераторов и критических нагрузок.
Инженерные интерфейсы для интеграции микросетей
Где источники подключаются на MV, продукция Subian Серия сборных подстанций YB объединяет трансформатор с MV и НВ оборудованием в одном корпусе. Для каждого проекта Subian строит распределительное устройство по утвержденной однолинейной схеме, с отсеками для выключателей, предусмотрениями для CT и VT, вспомогательной проводкой и блокировками, подготовленными для защитных реле и контроллера, указанных проектировщиком системы. Более широкий ассортимент перечислен в распределительных устройств высокого и низкого напряжения.
Часто задаваемые вопросы
Что такое распределительное устройство микросети?
Переключатели и защитные устройства типа НВ и СВ соединяют источники энергии и точки нагрузки микросети, которые находятся под контролем менеджера микросети.
Как работает распределительное устройство микросети?
Выключатели связывают каждую группу источников и нагрузок с общей шиной. Условия неисправности устраняются реле, в то время как контроллер открывает выключатель PCC, в случае сбоя сети, управляет местными источниками в режиме острова и повторно подключает их к сети после синхронизации.
Может ли микросеть работать без коммунальной сети?
Да, это возможно, если у нее есть источник, который может определять напряжение и частоту – например, генератор или инвертор, формирующий сеть – с достаточным уровнем мощности для обеспечения критических нагрузок и защитой, которая справляется с уровнями неисправностей острова.
В чем разница между распределительным устройством микросети и ATS?
ATS передает одну нагрузку между двумя источниками. Распределительное устройство микросети координирует несколько источников и нагрузок, контролирует экспорт в сеть и поддерживает островное состояние и повторное подключение под контроллером.
Как меняется защита микросети во время островного состояния?
Ток короткого замыкания обычно снижается, иногда до 1,1-2,5 раз от номинального тока от инверторных источников, поэтому реле часто переключаются на более чувствительные группы настроек и больше полагаются на направленные, напряженческие и частотные функции.
Нужен ли микросети инвертор, формирующий сеть?
Для работы в качестве острова необходим источник, формирующий сеть. Это может быть инвертор, формирующий сеть, обычно на BESS, или синхронный генератор. Инверторы PV, следящие за сетью, не могут самостоятельно сформировать остров.
Какова точка общего соединения в микросети?
Это точка, где микросеть соединяется с сетью коммунального предприятия. Автоматический выключатель PCC открывается для формирования острова и закрывается для повторного подключения, под контролем защиты и синхронизации, одобренным коммунальным предприятием.
Какие стандарты применяются к распределительным устройствам микросети?
IEC 61439-2 для низковольтных сборок, IEC 62271-200 для распределительных устройств среднего напряжения в металлическом корпусе, IEEE 2030.7 и 2030.8 для контроллеров микросети и их тестирования, а также IEEE 1547 для соединения распределенных энергетических ресурсов.
Ссылки
- Министерство энергетики США: Инициатива микросетей Министерства энергетики США (Тон и Смит)
- Лаборатории Сандия: Экспериментальное тестирование неисправностей микросети с несколькими инверторами
- NREL: Основные моменты стандарта IEEE 1547-2018
- Стандарт IEEE 2030.7-2017 для спецификации контроллеров микросети
- Стандарт IEEE 2030.8-2018 для тестирования контроллеров микросети
- IEC 61439-2:2020 Силовые распределительные устройства и сборки управления
- IEC 62271-200:2021 AC распределительные устройства в металлическом корпусе выше 1 кВ и до 52 кВ
Заключение
Распределительное оборудование микросети определяется его функционированием, а не физической формой; он должен быть способен передавать электричество из различных источников в обоих направлениях, безопасно отключаться от сети при необходимости, обеспечивать недостаточно снабженные критические приложения при изоляции от сети, а затем повторно подключаться к ней в соответствии с стандартами безопасности. Операция следует из наличия источника энергии, формирующего сеть, защитного устройства, которое не отключается из-за ограничений инвертора, и контроллера.
Основные моменты, которые следует отметить:
Автоматический выключатель PCC определяет работу острова, в то время как все остальное зависит от его средств защиты и управления.
Остров должен быть обеспечен источником энергии, формирующим сеть; автоматических выключателей для этого недостаточно.
Ток инвертора в момент сбоя не превышает 1.1 – 2.5 от его номинального тока; таким образом, защита микросети должна иметь специальные настройки в зависимости от режима работы и должна быть проверена через исследование координации.
ATS, RMU и распределительные устройства микроэлектросетей служат различным целям, но могут использоваться в одном проекте.
Говорите о низковольтной и средневольтной микросети отдельно, обеспечивая, чтобы номиналы, операционные процедуры и критерии тестирования были указаны в запросе на предложение.
Subian Electric является надежным партнером для проектирования распределительных устройств микросети в соответствии с вашими схемами подключения, свяжитесь с Subian Electric если имеется список источников энергии, уровень напряжения и требования к защите. Инженерный отдел утвердит проект и отправит вам чертежи и коммерческое предложение на распределительные устройства.