Como obter anti-ilhamento em inversores com soluções de armazenamento de energia

Em sistemas de fornecimento de energia de baixa tensão, a eletricidade é normalmente distribuída de transformadores de distribuição para várias cargas na rede, criando corrente direta. No entanto, com a integração de usinas de energia fotovoltaica (PV) e sistemas de armazenamento de energia, a energia gerada pode exceder a demanda local. Quando isso acontece, o excedente de eletricidade é realimentado na rede, resultando em fluxo de corrente reversa, comumente conhecido como anti-ilhamento.

A prevenção anti-ilhamento é essencial para manter a estabilidade da rede e garantir sistemas de armazenamento de energia operar de forma eficiente, cumprindo os códigos de rede. Este artigo irá explorar como inversores lidar com o anti-ilhamento, a importância de evitar o fluxo reverso de energia e como as soluções de armazenamento de energia contribuem para esse processo.

O que é anti-ilhamento?

Em um típico fotovoltaica (FV) e armazenamento de energia sistema, a energia CC gerada pelos painéis solares é convertida em energia CA e alimentada na rede. No entanto, com proteção anti-ilhamento, o inversor garante que quando a energia da rede é perdida ou o excesso de energia é produzido, a energia é direcionada para cargas locais ou armazenada em sistemas de armazenamento de energia, em vez de ser enviado de volta à rede. Isso ajuda a manter a segurança do sistema e a evitar danos à infraestrutura da rede.

Por que é necessário evitar o fluxo reverso de energia em sistemas de armazenamento de energia e fotovoltaicos?

A injeção excessiva de energia na rede pode degradar qualidade de energia, causam flutuações de voltagem ou até mesmo levam a falhas elétricas em regiões com infraestrutura de rede mais antiga. Evitando o fluxo reverso de energia em Sistemas de energia fotovoltaica e armazenamento de energia é fundamental nesses cenários, pois algumas regiões têm regulamentações que restringem ou proíbem o fornecimento de excesso de eletricidade à rede.

Além de melhorar a estabilidade da rede, a prevenção do fluxo reverso de energia pode permitir uma implementação mais rápida soluções de armazenamento de energia. Algumas razões específicas para implementar a prevenção de fluxo de energia reverso incluem:

• Limitações da capacidade do transformador: A rede local não pode suportar conexões adicionais devido aos limites de capacidade do transformador a montante, mas os clientes ainda querem instalar sistemas fotovoltaicos e de armazenamento de energia.
• Restrições regulatórias:Em certas regiões, os regulamentos proíbem conexões à rede elétrica, e multas podem ser impostas se o fluxo reverso de energia for detectado.
• Altos custos do sistema de armazenamento de energia: Os clientes podem ter concluído suas instalações de sistemas fotovoltaicos, mas não podem pagar por sistemas caros de armazenamento de energia, exigindo soluções de fluxo de energia reverso nesse ínterim.

Como funciona a prevenção do fluxo reverso de energia em sistemas fotovoltaicos e de armazenamento de energia

A prevenção do fluxo reverso de energia garante que o excesso de energia gerado por Sistemas fotovoltaicos ou armazenamento de energia é consumido localmente ou limitado. O princípio de funcionamento pode ser descrito como segue:

• Se a energia gerada pelo sistema fotovoltaico for menor que a energia consumida pela carga local, a prevenção do fluxo reverso de energia não é necessária.
• Se a energia gerada exceder a demanda local, o sistema deve limitar a produção de energia ou aumentar o consumo de carga para evitar o envio de excesso de eletricidade para a rede:
  • Para múltiplas fontes fotovoltaicas: Uma ou mais fontes podem ser desconectadas para corresponder à energia gerada com a carga.
  • Para fontes fotovoltaicas individuais: O sistema pode limitar a saída de energia ou aumentar o consumo de carga até que o equilíbrio seja alcançado.

Ao integrar inteligência medidores de energia em pontos-chave do sistema, dados sobre geração e consumo de energia podem ser coletados e comparados. Com base nesses dados, o sistema pode ajustar a saída de energia do inversor ou redirecionar o poder para armazenamento de energia para evitar fluxo de energia reverso. Uma abordagem comum é instalar um medidor de energia bidirecional no ponto de conexão da rede. Se corrente reversa for detectada, o inversor pode reduzir sua saída ou redirecionar a energia para sistemas de armazenamento.

Soluções de armazenamento de energia para prevenção de fluxo de energia reverso

Uma solução eficaz para evitar o fluxo reverso de energia é a integração de sistemas de armazenamento de energia. Esses sistemas armazenam o excesso de eletricidade gerado pelos painéis fotovoltaicos, que pode ser usado mais tarde quando a demanda local aumentar ou quando a rede não estiver disponível. Ao usar armazenamento de bateria, o excedente de energia pode ser gerenciado de forma eficiente sem causar problemas de corrente reversa.

Equívocos comuns sobre anti-ilhamento e armazenamento de energia:

1. Os instrumentos por si só não impedem o refluxo: Medidores e sensores de energia monitoram o fluxo de energia, mas não impedem diretamente o refluxo. Eles fornecem dados ao inversor, que então ajusta sua saída ou redireciona a energia para o armazenamento.
2. Vários inversores e sistemas de armazenamento de energia exigem gerenciamento de comunicação: Se o sistema incluir vários inversores ou unidades de armazenamento de energia, um dispositivo de gerenciamento de comunicação será necessário devido às limitações do barramento RS485, que permite apenas uma estação mestre por barramento.

Principais conclusões

• Soluções anti-ilhamentosão essenciais para manter a estabilidade da rede e evitar o fluxo reverso de energia Sistemas de energia fotovoltaica e armazenamento de energia.
• A prevenção do fluxo reverso de energia ajuda a garantir a conformidade com os regulamentos da rede e melhora a eficiência armazenamento de energiae sistemas inversores.
• Integrando soluções de armazenamento de energiaoferece uma maneira eficaz de gerenciar o excedente de eletricidade e evitar injeção desnecessária de energia na rede.