วิธีการติดตั้งมิเตอร์วัดพลังงานแบบป้องกันการย้อนกลับ (ส่งออกศูนย์) ในระบบ PV – คู่มือฉบับสมบูรณ์

การแนะนำ

เนื่องจากการนำระบบโฟโตโวลตาอิก (PV) มาใช้เพิ่มมากขึ้น โครงการต่างๆ จึงต้องเผชิญกับ...ข้อกำหนดการส่งออกเป็นศูนย์หน่วยงานสาธารณูปโภคมักห้ามไม่ให้พลังงานแสงอาทิตย์ส่วนเกินไหลกลับเข้าสู่ระบบ โดยเฉพาะในพื้นที่ที่มีหม้อแปลงไฟฟ้าอิ่มตัว กรรมสิทธิ์ในการเชื่อมต่อระบบไม่ชัดเจน หรือมีกฎเกณฑ์คุณภาพไฟฟ้าที่เข้มงวด คู่มือนี้จะอธิบายวิธีการติดตั้งมิเตอร์วัดกำลังไฟฟ้าแบบป้องกันการย้อนกลับ (ส่งออกเป็นศูนย์)โซลูชันหลักที่มีให้เลือก และการกำหนดค่าที่เหมาะสมสำหรับระบบ PV ขนาดและการใช้งานที่แตกต่างกัน

1. ข้อควรพิจารณาที่สำคัญก่อนการติดตั้ง

สถานการณ์บังคับสำหรับการส่งออกเป็นศูนย์

• ความอิ่มตัวของหม้อแปลง:เมื่อหม้อแปลงในพื้นที่ทำงานเต็มกำลังแล้ว กระแสไฟที่ย้อนกลับอาจทำให้เกิดการโอเวอร์โหลด สะดุด หรืออุปกรณ์ล้มเหลวได้

• สำหรับบริโภคเองเท่านั้น (ไม่อนุญาตให้ส่งออกจากกริด):โครงการที่ไม่มีการอนุมัติการป้อนไฟฟ้าเข้าระบบจะต้องใช้พลังงานที่ผลิตได้ทั้งหมดในพื้นที่

• การป้องกันคุณภาพไฟฟ้า:พลังงานย้อนกลับอาจทำให้เกิดส่วนประกอบ DC ฮาร์มอนิก หรือโหลดที่ไม่สมดุล ส่งผลให้คุณภาพของกริดลดลง

รายการตรวจสอบก่อนการติดตั้ง

• ความเข้ากันได้ของอุปกรณ์: ตรวจสอบให้แน่ใจว่ากำลังไฟฟ้าที่กำหนดของมิเตอร์ตรงกับขนาดระบบ PV (เฟสเดียว ≤8 กิโลวัตต์, สามเฟส >8 กิโลวัตต์) ตรวจสอบการสื่อสารของอินเวอร์เตอร์ (RS485 หรือเทียบเท่า)

• สิ่งแวดล้อม:สำหรับการติดตั้งภายนอกอาคาร ให้เตรียมตู้กันฝน สำหรับระบบมัลติอินเวอร์เตอร์ ให้วางแผนการเดินสายบัส RS485 หรือตัวรวมข้อมูลอีเทอร์เน็ต

• การปฏิบัติตามและความปลอดภัย:ยืนยันจุดเชื่อมต่อกริดกับยูทิลิตี้ และตรวจสอบว่าช่วงโหลดตรงกับการผลิตไฟฟ้า PV ที่คาดหวัง

2. โซลูชันการส่งออกเป็นศูนย์หลัก

โซลูชันที่ 1: การจำกัดพลังงานผ่านการควบคุมอินเวอร์เตอร์

• หลักการ:มิเตอร์อัจฉริยะวัดทิศทางกระแสไฟฟ้าแบบเรียลไทม์ เมื่อตรวจพบการไหลย้อนกลับ มิเตอร์จะสื่อสารกับอินเวอร์เตอร์ผ่าน RS485 (หรือโปรโตคอลอื่นๆ) ซึ่งจะลดกำลังไฟฟ้าขาออกลงจนกระทั่งค่าส่งออกเท่ากับ 0

• กรณีการใช้งาน:พื้นที่อิ่มตัวของหม้อแปลง โครงการบริโภคเองที่มีโหลดที่เสถียร

• ข้อดี: เรียบง่าย ต้นทุนต่ำ ตอบสนองรวดเร็ว ไม่จำเป็นต้องมีพื้นที่จัดเก็บ

โซลูชันที่ 2: การดูดซับโหลดหรือการบูรณาการการจัดเก็บพลังงาน

• หลักการ:มิเตอร์จะตรวจสอบกระแสไฟฟ้าที่จุดเชื่อมต่อกริด แทนที่จะจำกัดเอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์ พลังงานส่วนเกินจะถูกโอนไปยังระบบจัดเก็บหรือโหลดทิ้ง (เช่น เครื่องทำความร้อน อุปกรณ์อุตสาหกรรม)

• กรณีการใช้งาน:โครงการที่มีโหลดที่มีการเปลี่ยนแปลงสูง หรือที่การเพิ่มการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ให้สูงสุดเป็นเรื่องสำคัญ

• ข้อดี:อินเวอร์เตอร์อยู่ในโหมด MPPT พลังงานไม่สูญเปล่า ROI ของระบบสูงขึ้น

3. สถานการณ์การติดตั้งตามขนาดระบบ

ระบบอินเวอร์เตอร์เดี่ยว (≤100 กิโลวัตต์)

• การกำหนดค่า:อินเวอร์เตอร์ 1 ตัว + มิเตอร์อัจฉริยะแบบสองทิศทาง 1 ตัว

• ตำแหน่งมิเตอร์: ระหว่างเอาต์พุต AC ของอินเวอร์เตอร์และเบรกเกอร์หลัก ไม่ควรเชื่อมต่อโหลดอื่น ๆ ไว้ระหว่างนั้น

• ลำดับการเดินสายไฟ:อินเวอร์เตอร์ PV → หม้อแปลงกระแสไฟฟ้า (ถ้าใช้) → มิเตอร์วัดพลังงานอัจฉริยะ → เบรกเกอร์หลัก → โหลดในพื้นที่ / กริด

• ตรรกะ:มิเตอร์จะวัดทิศทางและกำลังไฟฟ้า จากนั้นอินเวอร์เตอร์จะปรับเอาต์พุตให้ตรงกับโหลด

• ผลประโยชน์: เดินสายง่าย ต้นทุนต่ำ ตอบสนองรวดเร็ว.

ระบบมัลติอินเวอร์เตอร์ (>100 กิโลวัตต์)

• การกำหนดค่า:อินเวอร์เตอร์หลายตัว + มิเตอร์วัดพลังงานอัจฉริยะ 1 ตัว + เครื่องรวบรวมข้อมูล 1 ตัว

• ตำแหน่งมิเตอร์:ที่จุดเชื่อมต่อกริดร่วม (รวมเอาท์พุตอินเวอร์เตอร์ทั้งหมด)

• การเดินสายไฟ:เอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์ → บัสบาร์ → มิเตอร์ทิศทางสองทาง → ตัวรวบรวมข้อมูล → เบรกเกอร์หลัก → กริด/โหลด

• ตรรกะ:เครื่องรวบรวมข้อมูลจะรวบรวมข้อมูลมิเตอร์และแจกจ่ายคำสั่งไปยังอินเวอร์เตอร์แต่ละตัวตามสัดส่วน

• ผลประโยชน์: การควบคุมแบบรวมศูนย์ที่ปรับขนาดได้ การตั้งค่าพารามิเตอร์ที่ยืดหยุ่น

4. การติดตั้งในโครงการประเภทต่างๆ

โครงการเพื่อการบริโภคของตนเองเท่านั้น

• ความต้องการ: ไม่อนุญาตให้ส่งออกกริด

• ตำแหน่งมิเตอร์: ระหว่างเอาต์พุต AC ของอินเวอร์เตอร์และเบรกเกอร์โหลดท้องถิ่น ไม่ใช้สวิตช์เชื่อมต่อกริด

• ตรวจสอบ:ทดสอบภายใต้การผลิตไฟฟ้าเต็มรูปแบบโดยไม่มีโหลด — อินเวอร์เตอร์ควรลดพลังงานลงเป็นศูนย์

โครงการอิ่มตัวของหม้อแปลง

• ความต้องการ: อนุญาตให้เชื่อมต่อกับระบบสายส่งไฟฟ้าได้ แต่ห้ามจ่ายไฟย้อนกลับโดยเด็ดขาด

• ตำแหน่งมิเตอร์: ระหว่างเอาต์พุตอินเวอร์เตอร์และเบรกเกอร์เชื่อมต่อกริด

• ตรรกะ:หากตรวจพบไฟฟ้าย้อนกลับ อินเวอร์เตอร์จะจำกัดเอาต์พุต และในฐานะตัวสำรอง เบรกเกอร์อาจตัดการเชื่อมต่อเพื่อหลีกเลี่ยงความเครียดของหม้อแปลง

โครงการบริโภคเองแบบดั้งเดิม + ส่งออกไฟฟ้า

• ความต้องการ: อนุญาตให้ส่งออกได้ แต่จำกัดอยู่เพียง

• การตั้งค่ามิเตอร์:มิเตอร์ป้องกันการย้อนกลับติดตั้งแบบอนุกรมกับมิเตอร์เรียกเก็บเงินแบบสองทิศทางของการสาธารณูปโภค

• ตรรกะ:มิเตอร์ป้องกันการย้อนกลับจะป้องกันการส่งออก มิเตอร์สาธารณูปโภคจะบันทึกการป้อนเข้าในกรณีที่เกิดความล้มเหลวเท่านั้น

5. คำถามที่พบบ่อย

Q1: มิเตอร์หยุดการไหลย้อนกลับหรือไม่?
ไม่ครับ มิเตอร์จะวัดทิศทางของพลังงานและรายงานผล อินเวอร์เตอร์หรือตัวควบคุมจะเป็นผู้ดำเนินการ

คำถามที่ 2: ระบบสามารถตอบสนองได้เร็วเพียงใด?
โดยทั่วไปภายใน 1–2 วินาที ขึ้นอยู่กับความเร็วในการสื่อสารและเฟิร์มแวร์อินเวอร์เตอร์

ไตรมาสที่ 3: เกิดอะไรขึ้นระหว่างที่เครือข่ายล้มเหลว?
การสื่อสารในพื้นที่ (RS485 หรือการควบคุมโดยตรง) ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการป้องกันอย่างต่อเนื่องแม้จะไม่มีอินเทอร์เน็ต

Q4: มิเตอร์เหล่านี้สามารถทำงานในระบบเฟสแยก (120/240V) ได้หรือไม่
ใช่ รุ่นบางรุ่นได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับการกำหนดค่าเฟสแยกที่ใช้ในอเมริกาเหนือ

บทสรุป

การปฏิบัติตามข้อกำหนดการส่งออกเป็นศูนย์กำลังกลายเป็นข้อบังคับในโครงการ PV หลายโครงการ การติดตั้งมิเตอร์วัดพลังงานอัจฉริยะแบบป้องกันย้อนกลับในตำแหน่งที่ถูกต้อง และผสานรวมเข้ากับอินเวอร์เตอร์ โหลดทิ้ง หรือระบบจัดเก็บEPC ผู้รับเหมา และผู้พัฒนาสามารถส่งมอบระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่เชื่อถือได้และเป็นไปตามข้อกำหนด โซลูชันเหล่านี้ไม่เพียงแต่ปกป้องกริดแต่ยังรวมถึงเพิ่มการบริโภคของตนเองและผลตอบแทนจากการลงทุนสูงสุดสำหรับผู้ใช้ปลายทาง