Will Loads Notice an Interruption When a Grid-Tied Energy Storage System Loses Grid Power?
เวลาโอนการขัดข้องของพลังงานจัดเก็บสำรองที่เชื่อมต่อกับกริด
คือรูปคลื่น.
ว่าผู้มีกำลังโหลดสังเกตเห็นความล้มเหลวของกริดขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรมอินเวอร์เตอร์, อุปกรณ์แยกตัว,ตรรกะการตรวจจับ, และระยะเวลาครอบคลุมของอุปกรณ์.
ผู้จัดจำหน่ายติดตั้งระบบสำรองไฟฟ้าร่วมกับเครือข่าย เปิดเบรกเกอร์ด้านบนล่วงหน้าเพื่อการทดสอบการยอมรับ และเห็นแสงไฟยังคงติดอยู่ จากนั้นคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปของลูกค้าก็กำลังรีสตาร์ท แบตเตอรี่ยังคงสถานะชาร์จ 80% ลูกค้าจึงสันนิษฐานว่าระบบล้มเหลว.
อาจทำงานได้ตรงตามที่ออกแบบไว้ ความที่โหลดจะรับรู้การไฟฟ้าดับจากกริดได้หรือไม่ขึ้นอยู่กับโทโพโลยีอินเวอร์เตอร์ อุปกรณ์ถ่ายโอน การตรวจจับ และเวลาการสำรองของโหลด ความจุของแบตเตอรี่บอกให้คุณทราบว่าแบคอัปสามารถใช้งานได้นานแค่ไหน ไม่บอกคุณว่าเปลี่ยนผ่านจะราบรื่นหรือไม่.
บทความนี้อธิบายมิลลิวินาทีที่สำคัญและแสดงให้ทีมจัดซื้อทราบว่าจะระบุอะไรบ้างก่อนสั่งซื้อระบบเก็บพลังงานที่เชื่อมต่อกับเครือข่าย.
เกิดอะไรขึ้นระหว่างการสูญหายของกริดกับพลังงานสำรอง
อินเวอร์เตอร์ตามกริดแบบดั้งเดิมต้องหยุดจ่ายไฟให้วงจรเมื่อการจ่ายไฟจากสาธารณะหายไป การป้องกันการเป็น islanding ตรวจพบแรงดันหรือความถี่ผิดปกติและตัดการเชื่อมต่ออินเวอร์เตอร์จากกริด พฤติกรรมนี้ปกป้องช่างไฟและสอดคล้องกับข้อกำหนดการเชื่อมต่อ เช่น IEEE 1547, UL 1741 หรือข้อเทียบเคียงในท้องถิ่น อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ที่เชื่อมต่อกับกริดแบบมาตรฐานโดยไม่มีกำลังสำรองออกมาใช้งานไม่สามารถจ่ายโหลดระหว่างการดับไฟได้ แม้ในช่วงเที่ยงที่มีแบตเตอรี่เต็ม.
อินเวอร์เตอร์แบบไฮบริดที่รองรับพลังสำรองจะตามลำดับขั้นที่แตกต่างออกไป มันตรวจพบความผิดปกติของกริด เปิดสวิตช์แยกภายในหรือภายนอก ยืนยันการแยกจากผู้ให้บริการ และจากนั้นกำหนดแรงดันและความถี่ของตนเองบน EPS หรือบัสสำรอง ขึ้นอยู่กับฮาร์ดแวร์และเฟิร์มแวร์ กระบวนการนี้มักใช้เวลา 10 ถึง 20 ms บางผลิตภัณฑ์ระบุเวลาน้อยกว่า 10 ms ภายใต้เงื่อนไขการทดสอบที่กำหนด ระบบที่ใช้คอนแทคเตอร์หรือระบบที่ใช้สวิตช์ถ่ายโอนอัตโนมัติภายนอกอาจใช้เวลาระหว่าง 20 ถึง 100 ms.
ช่วงเวลาเดียวกันนี้เป็นสิ่งที่ลูกค้าประสบ:
จุดที่ดูขัดแย้งกันง่ายๆ คือ: แบตเตอรี่ความจุ 20 kWh ยังสามารถรองรับการหยุดชะงัก 20 ms ได้ ในขณะที่ UPS ออนไลน์ 1 kWh สามารถมอบการถ่ายโอน 0 ms ได้ ความจุพลังงานและความต่อเนื่องของพลังงานแก้ปัญหาวิศวกรรมที่แตกต่างกัน.
สถาปัตยกรรมการถ่ายโอนกำหนดความต่อเนื่อง.
ที่ 25°C ชุดลิเทียมฟอสเฟตที่มีขนาดเหมาะสมสามารถส่งกระแส 0.5C ต่อเนื่องและเข้าถึงรอบสนามมากกว่า 6,000 รอบจนถึงความจ้าที่เหลืออยู่ 80% ภายใต้ระดับการปล่อยพลังงานตามที่ผู้ผลิตกำหนด ณ อุณหภูมิห้อง 0°C ความต้านทานภายในของเซลล์สูงขึ้น ความ sag ของแรงดันเพิ่มขึ้น และพลังงานจ่ายออกที่มีอยู่อาจต้องลดลง ระบบที่ถ่ายโอนได้อย่างสะอาดในห้องปฏิบัติการอุ่นอาจทำให้ดับเมื่อไฟต่ำในที่จอดรถที่ไม่อุ่นขึ้น หากผู้จัดหายืนยันพฤติกรรมที่อุณหภูมิต่ำ.
การเดินสายสำรองกำหนดขอบเขตสุดท้าย Loads ที่เชื่อมต่อเฉพาะกับแผงหลักด้านสายกริดจะสูญเสียพลังงาน เครือข่ายที่ downstream ของเอาพีเอสเอาต์พุตหรือเกตเวย์สำรองเท่านั้นที่รับพลังงานที่เกิดจากอินเวอร์เตอร์หลังการแยกออก สำหรับการสำรองทั้งบ้าน อินเวอร์เตอร์และอุปกรณ์สวิตชิ่งต้องถ่ายเทพลังงานกระชากที่คาดหวังจากปั๊ม คอมเพรสเซอร์ และมอเตอร์ ไม่ใช่แค่ความต้องการโดยเฉลี่ยของบ้าน.

วิธีที่ OEM และ ODM มีอิทธิพลต่อประสิทธิภาพการโอน
โปรแกรม OEM หรือ ODM ควรล็อคว behavior ของการสำรองก่อนที่งานออกแบบฉลากหรือการออกแบบกล่องจะเริ่มถาม Factory ขอรายงานทดสอบที่ระบุเวลาในการโอน, แรงดันทดสอบ, ประเภทโหลด, เปอร์เซ็นโหลด, สถานะการชาร์จแบตเตอรี่ และวิธีการวัด “น้อยกว่า 20 ms” มีความหมายเพียงเล็กน้อยหากผู้จัดหาวัดเพียงโหลดที่ลื่นที่กำลังไฟ 30%.
การปรับแต่งเฟิร์มแวร์สามารถปรับขีดการขาดไฟฟ้าเครือข่าย ความล่าช้าในการเชื่อมต่อใหม่ กลไกเปิดใช้งาน EPS ลักษณะเริ่มต้นเมื่อไฟดับ และการเรียกรถกระชากของกระแสแบตเตอรี่ภายในขอบเขตของรหัสกริดท้องถิ่น ทีมอินเวอร์เตอร์และ BMS ต้องสอดคล้อง IDs ของข้อความ CAN การปรับสเกลสถานะการชาร์จ การแมปสัญญาณเตือน ข้อกำหนดการชาร์จและการจ่าย และเวลาหัวใจเต้น การไม่สอดคล้องในการสื่อสารอาจทำให้แบตเตอรี่ยังคงสุขภาพดีแต่ทำให้อินเวอร์เตอร์ไม่สามารถเข้าสู่โหมดสำรองได้.
ผู้ซื้อที่เป็น White-label สามารถระบุขั้ว AC ในภูมิภาค, ตัวเชื่อมต่อ MC4 หรือ PV แบบ proprietory, ครอบคลุมสายแบตเตอรี่, โมดูล Wi-Fi หรือ 4G, เครื่องหมายตู้ และชุดภาษา สำหรับการติดตั้งกลางแจ้ง ให้ยืนยันระดับ IP ของระบบที่ประกอบทั้งหมด; อินเวเตอร์ IP65 ไม่ทำให้ตู้แบตเตอรี่ภายในกันน้ำกันฝน สำหรับการขนส่ง ควรมีเอกสารทดสอบ UN38.3 และสอดคล้องฉลากแบตเตอรี่สำหรับการกำหนดค่าชุดทั้งหมด.
โปรแกรมที่ใช้งานจริงมักเริ่มจากตัวอย่างวิศวกรรมแทนชุดผลิตภัณฑ์ ก่อน จัดการกำหนดเวลานำตัวอย่าง รุ่นเฟิร์มแวร์ สายการสื่อสาร และรายการโหลดที่ยอมรับในสเปกการซื้อ ความยืดหยุ่น MOQ มีความสำคัญในระหว่างการรับรองและการใช้งานแบบนำร่อง แต่ไม่ควรแทนที่การจัดการการเปลี่ยนแปลงที่ควบคุมได้ การแทนที่ชิ้นส่วนในรีเลย์โอนหรือบอร์ดควบคุมสามารถเปลี่ยนประสิทธิภาพการสลับ จึงควรมีการแจ้งเตือนและการทดสอบย้อนกลับ.
สถาปัตยกรรมสำรองที่เหมาะกับโหลด
| การกำหนดค่า | พฤติกรรมการโอนทั่วไป | โหลดที่เหมาะสม | ข้อจำกัดหลัก | การตรวจสอบการจัดซื้อ |
|---|---|---|---|---|
| อินเวเตอร์แบบกริด-เชื่อมต่อมาตรฐานโดยไม่มี EPS | ไม่มีเอาต์พุตสำรอง | เฉพาะการส่งออกและการใช้งานเอง | โหลดจะยังคงปิดจนกว่ากริดจะกลับมา | ยืนยันว่าโ backup ไม่ได้ถูกระบุโดยความเข้ากันได้ของแบตเตอรี่ |
| อินเวเตอร์ไฮบริดที่มีรีเลย์ EPS ภายใน | โดยทั่วไป 10–20 ms | ไฟส่องสว่าง, ตู้เย็น, เราเตอร์, ฟ้าระบบไฟฟ้าภายในบ้านหลายวงจร | อิเล็กทรอนิกส์ไวต่อการสั่นสะเทือนอาจรีเซ็ต | ขอให้ติดตามภาพออสซิลโลสโคปที่โหลด 20%, 50% และ 100% |
| อินเวเตอร์ไฮบริดที่มี ATS ภายนอกหรือเกตเวย์สำรอง | โดยทั่วไป 20–100 ms ขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์ | แผงโหลดที่จำเป็นหรือสำรองทั้งบ้าน | ช่วงเวลาในการสลับและคะแนนสูงสุดขึ้นกับฮาร์ดแวร์ภายนอก | ยืนยันเวลาการเปลี่ยน ATS การกำหนดเสาและการปฏิบัติต่อสายดิน |
| UPS แบบแปลงสองครั้งออนไลน์คู่กับ ESS | 0 ms ในภาระที่ได้รับการป้องกัน | เซิร์ฟเวอร์ อุปกรณ์ทางการแพทย์ และการควบคุมกระบวนการ | ต้นทุนสูงขึ้น การสูญเสีย และความซับซ้อนในการรวมระบบ | ตรวจสอบความเข้ากันได้ของอินพุต UPS กับคลื่นแบบเกาะตัวของอินเวอร์เตอร์ |
อย่าตัดสินใจจากเวลาโอนเครือเพียงอย่างเดียว เปรียบเทียบพลังงาน EPS อย่างต่อเนื่อง ความสามารถในการเพิ่มพลังชั่วคราว 10 วินาที การเรียงเฟส การสลับสายดิน ความสามารถในการเริ่มต้นแบบ Black-Start และการทำงานที่อุณหภูมิแบตเตอรี่ต่ำสุดที่ระบุ ผู้ใช้งานอินเวอร์เตอร์ที่ 6 kW พร้อมความสามารถพุ่งสูงถึง 12 kW อาจเริ่มคอมเพรสเซอร์ที่หน่วยที่มีขนาดโดยทั่วไปใหญ่กว่านี้ไม่สามารถเริ่มได้หากหน่วยนั้นจำกัดโหลดเกิน 110%.
กับดักทั่วไปสี่ข้อที่ทำให้การขัดข้องโดยไม่คาดคิดเกิดขึ้น
การตีความทั้งอาคารเป็นวงจรสำรอง
ผู้ติดตั้งบางครั้งเชื่อมต่ออินเวเตอร์แบตเตอรี่เพื่อการบริโภคเอง แต่ปล่อยโหลดทั้งหมดบนบัสที่ไม่สำรองการทำงาน การตรวจสอบแอปพลิเคชันแสดงแบตเตอรี่ที่ชาร์จอยู่ แต่ทุกวงจรปิดกับกริด ตรวจสอบแผนภาพเส้นเดี่ยวอย่างชัดเจนและยืนยันสาขาที่ได้รับการป้องกันในระหว่างการCommissioning.
โดยสมมติว่าการเรียกร้องทุกอย่างที่ต่ำกว่า 20 ms ทำตัวเหมือน UPS
สเปกการโอนมักใช้ภาระทดสอบที่เป็นตัวตนของความต้านทาน เครื่องจ่ายไฟสลับ (switch-mode), ตัวควบคุมมอเตอร์ หรือคอนแทคเตอร์ อาจตอบสนองต่างกันเนื่องจากรูปคลื่นกระแสและเวลารักษาอยู่ แตกต่างกัน ทดสอบอุปกรณ์ลูกค้าตัวอย่างด้วยตัววิเคราะห์คุณภาพไฟฟ้าหรือออสซิลโลสโคป ใช้ UPS ออนไลน์ที่การบูตใหม่สร้างความเสี่ยงด้านความปลอดภัย ข้อมูล หรือการผลิต.
ละเลยกระแสชาร์จสปายและ sag ของแรงดันแบตเตอรี่
ตู้เย็นอาจดึงกำลังไฟฟ้าประมาณห้าถึงเจ็ดเท่าของกระแสการทำงานระหว่างเริ่มต้นคอมเพรสเซอร์ หากมอเตอร์หลายตัวเริ่มใหม่พร้อมกันหลังการโอน อินเวอร์เตอร์อาจโหลดเกิน และแถบแบตเตอรี่ 51.2 V อาจตกต่ำกว่าขอบเขตตัดของ BMS จัดลำดับโหลดขนาดใหญ่ เพิ่มความจุแบตเตอรี่แบบคู่ขนาน หรือเลือกอินเวอร์เตอร์ที่มีความสามารถเริ่มมอเตอร์ที่บันทึกไว้อย่างชัดเจน.
ปล่อยให้การสื่อสารและการตรวจสอบเฟิร์มแวร์จนถึงขั้นตอนติดตั้ง
ตัวเชื่อมต่อที่ตรงกันไม่รับประกันโปรโตคอลตรงกัน Profiles CAN ที่ผิดพลาด เฟิร์มแวร์ที่ล้าสมัย หรือขั้วสื่อสารที่กลับด้านอาจบังคับให้งานแบบเปิด-ลูปหรือหยุดการปล่อยไฟ ตรวจสอบชุดอินเวอร์เตอร์ แบตเตอรี่ สายเคเบิล และเฟิร์มแวร์ให้ตรงกันก่อนที่จะจัดส่งตู้คอนเทนเนอร์ บันทึกเวอร์ชันที่ได้รับอนุมัติลงในบิล BOM.
คำถามที่ผู้ซื้อต้องถามก่อนวางคำสั่งซื้อ
ลูกค้าจะเห็นไฟกระพริบเมื่อกริดล้มเหลวหรือไม่
อาจเป็นไปได้ หลายหลอดไฟสามารถผ่านช่วงการโอน 10 ถึง 20 ms โดยไม่มีการหยุดชะงักที่เห็นได้ แต่คุณภาพของไดร์เวอร์และรูปคลื่นการโอนมีความสำคัญ ตรวจสอบโมเดลหลอดไฟในตลาดเป้าหมายแทนที่จะสัญญาว่า “ไม่แฟลช” สำหรับทุกประเภทแสงสว่าง.
เราสามารถทำตลาดอินเวอร์เตอร์แบบไฮบริดว่าให้พลังงานอย่างต่อเนื่องได้หรือไม่
เฉพาะเมื่อหลักฐานการทดสอบสนับสนุนคำกล่าวสำหรับโหลดที่กำหนด การโอน EPS 10 ms หรือ 20 ms ไม่เทียบเท่ากับการโอน 0 ms ของ UPS ออนไลน์ แถลงเวลาโอนสูงสุดที่วัดได้และระบุอุปกรณ์ที่ยกเว้นหรืออ่อนไหวในคู่มือการติดตั้ง.
ควรทดสอบตัวอย่างอย่างไรก่อนอนุมัติโรงงานผลิตจำนวนมาก
ทดสอบการขาดกริดที่สถานะพลังงานต่ำและสูง ในหลายระดับโหลด และกับโหลดที่เป็นตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ และมอเตอร์ ทำซ้ำการทดสอบในอุณหภูมิการทำงานต่ำสุด บันทึกค่าแรงดัน AC กระแส AC แรงดันบัส DC และเวลาการโอน จากนั้นยืนยันว่าไม่มีสัญญาณเตือนของ BMS หรืออินเวอร์เตอร์ปรากฏขึ้น.
แบตเตอรี่ขนาดใหญ่ขึ้นจะช่วยลดการหยุดชะงักในการโอนหรือไม่
ไม่ใช่. โมดูลแบตเตอรี่ที่ทำงานแบบคู่ขนานมากขึ้นจะเพิ่มระยะเวลาการใช้งานและอาจปรับปรุงการรองรับในช่วงกระชากได้ แต่ไม่สามารถกำจัดช่วงการตรวจจับและแยกตัวของอินเวอร์เตอร์ได้ เลือกสถาปัตยกรรมกำลังที่ถูกต้องเมื่อโหลดต้องการความต่อเนื่อง 0 ms.
ข้อสรุปสเปค
ระบบจัดเก็บพลังงานสำรองที่สามารถใช้งานได้อาจทำให้โหลดทำงานต่อไปแม้เกิดไฟฟ้าดับ แต่“ราบรื่น” ขึ้นอยู่กับโหลดและสถาปัตยกรรมสวิตชิ่ง กำหนดการหยุดชะงักที่ยอมรับได้ก่อน แล้วตรวจสอบการถ่ายโอน EPS ของอินเวอร์เตอร์ ตอบสนองของโหลดขั้นและโหลดแบตเตอรี่ สายไฟโหลดที่ได้รับการป้องกัน และระบบโดยรวมภายใต้เงื่อนไขจริง.
ส่งแผนภาพเส้นเดียวของคุณ รายการแรงดันระบบ รายการโหลดวิกฤต กระแสเริ่มมอเตอร์ที่ใหญ่ที่สุด และระยะเวลาการถ่ายโอนสูงสุดที่อนุญาต เราจะส่ง BOM อินเวอร์เตอร์และแบตเตอรี่ชั่วคราว รวมถึงแผนการทดสอบตัวอย่างภายใน 24 ชั่วโมง.


