[사례] 모 맥주공장 태양광 역류 방지 제어 설계 및 응용

요약: 신형 전력 시스템 하에서 각 성, 시의 분포식 태양광 설비는 해마다 높아지고 있다. 분포식 태양광의 변동성으로 인해 태양광은 전력망에 합병된 후 기존의 배전망에 매우 큰 불안정성을 증가시켜 전력 시스템의 안전 운행에 위협을 가져왔다.국가에너지국이 반포한"분산형 태양광 발전 개발 건설 관리 방법"은 6MW 및 그 이상의 분산형 태양광은 전부 자발적으로 자용할 것을 요구하며, 6MW 이하의 분산형 태양광에 대해 자발적으로 자용할 것을 요구하고, 남은 전기로 인터넷에 접속할 것을 요구하는 모델에 대하여 일부 지역에 분산형 태양광 설비 제한이 존재하는 경우, 일부 6MW 미만의 분산형 태양광도 자발적으로 자용할 것을 요구하며, 역류 방지 제어 요구를 한다고 규정한다.이 문제에 대하여 본고는 태양광 역류 방지의 배경, 기술 방안과 제품 배치의 각도에서 사례 분석을 진행하여 태양광 역류 방지 프로젝트에 일종의 해결 방안을 제공한다.

키워드: 분산 태양광, 역류 방지 제어, 에너지 관리, 보호 장치.

1. 개요

현재 분산형 태양광 설비가 갈수록 많아지고, 어떤 곳에는 붉은 구역이 나타나서, 현지 전력 회사는 새로운 분산형 태양광을 자발적으로 자체 사용하여 역류 방지 조치를 진행할 것을 요구한다.분산형 태양광 발전 시스템이 역류를 방지하는 주요 원인은 전력망의 안정성과 안전성을 확보하는 동시에 현지 전력 회사의 규정과 요구를 만족시키기 위해서이다.다음은 몇 가지 주요 원인입니다.

(1) 전력망 안정성:

분산 태양광 시스템의 발전량이 로컬 부하의 수요를 초과하면 여분의 전기에너지가 전력망으로 역유입된다.이러한 역류 현상은 전력망의 전압과 주파수에 영향을 미쳐 전력망의 안정성을 위협할 수 있다.

(2) 장비 및 인력 안전:

역류 전류는 사용자 측 전기 설비 (예: 인버터, 변압기 등) 의 과열 또는 손상을 초래할 수 있으며, 심지어 화재 등 안전 사고를 일으킬 수도 있다.

전력망을 유지하는 작업자들에게 역류는 또한 안전 위험을 초래할 수 있다. 왜냐하면 그들은 전력망을 수리하거나 검사할 때 사용자 측에서 전력망으로 전류가 흐르지 않을 것으로 예상하기 때문이다.

(3) 정책 및 규정 요구 사항:

일부 지역에서는 법률과 법규의 요구로 인해 여분의 전기에너지를 전력망에 피드백하는 것을 허용하지 않는다.예를 들어, 상위 레벨 변압기 용량 제한 또는 특정 영역의 정책 제한으로 인해 새로운 네트워크 접속이 허용되지 않습니다.

역출력 인터넷이 발견되면 전력망 회사는 사용자에게 벌금이나 다른 형태의 처벌을 내릴 수 있다.

(4) 경제효익고려:

어떤 경우에는 기술적으로 전력망으로 역류하는 것을 허용하지만 경제적으로는 수지가 맞지 않는다.례를 들면 등록자료가 구전하지 못하여 전력망회사의 전력망접속허가를 받을수 없고 에너지저장시스템을 설치하는 원가가 너무 높다면 이런 상황에서 역류방지조치를 취하는것이 특히 중요하다.

(5) 에너지 관리 최적화:

역류 방지 장치는 에너지 사용을 최적화하고 불필요한 역류에 낭비되는 것이 아니라 발생하는 모든 전기에너지를 효과적으로 이용할 수 있도록 도와준다.이는 전기료 지출을 줄이기 위해 자가용 비율을 확대하려는 사용자들에게 특히 중요하다.

2. 프로젝트 상황

강서연경맥주유한책임회사 분포식태양광발전프로젝트 건설총설비용량은 1MW이고 건설구역은 강서성 길안시 길안현 길안고신구 봉황단지에 위치하여있다.이 프로젝트에는 태양광 발전 시스템 (태양광 전지 부품, 직류 측 총 설비 규모 알 수 없음), 변압기 3대, 50kW 인버터 16대가 포함된다.그 중 세 곳을 설치하고 점포 1에 50kW 인버터 5대, 점포 2에 50kW 인버터 5대, 점포 3에 50kW 인버터 6대를 배치한다.

각 인버터는 배터리 구성 요소에서 출력되는 직류에서 교류(0.4kV)로, 케이블을 각각 각각의 병렬 점포로 끌어들이는 박스식 변압기(10kV)를 사용한다.각 상자는 다시 10kV로 승압된 후 송전선로 합류를 통해 10kV 외선에 접속한 후 현지 전력망에 접속한다.

현지 전력 공급의 요구에 따라, 본 분산 태양광 프로젝트는 현지에서 수납할 수밖에 없으며, 전력망 송출을 금지한다.

3. 솔루션

상술한 목표를 실현하기 위하여 공공련결점에 역류방지보호장치를 설치하여 일단 역류가 감지되면 통신인터페이스를 통해 에너지관리시스템에 신호를 발송하고 시전총진선처의 출력과 실시간 발전출력을 감시하여 시스템의 계산을 거쳐 대응되는 역변기조절지령으로 생성하여 태양광역류방지의 유연한 조절기능을 실현한다.이런 방법은 전력시스템이 설계에 따라 운행되도록 보장하여 전력망의 안전과 안정을 보호할수 있을뿐만아니라 태양광발전을 대대적으로 리용하여 발전하여 사용자의 에너지사용원가를 낮출수 있다.제어 체계는 다음과 같습니다.

일반적인 시나리오 구성은 다음과 같습니다.

시스템 그룹 네트워크 다이어그램은 다음과 같습니다.

4, 시나리오 효과

에너지 관리 시스템은 분산 에너지를 통합하여 통일된 모니터링과 관리를 진행한다. 지능화 제어 시스템을 통해 부하 전기 사용 수요에 따라 각 태양광 단위의 출력을 실시간으로 조정하여 태양광 시스템의 전력이 전력망에 역방향으로 송전되지 않도록 확보할 수 있다. 역류 방지 종합 보증이 네트워크 캐비닛을 연결하기 전에 시스템은 역변기 출력 조절 명령을 하달하여 유연한 조절의 목적을 실현할 수 있다. 나아가 마이크로 그리드 시스템의 안정성과 신뢰성을 높인다.다음 그림은 역류 방지 조절 효과로, 인버터의 출력을 제어하여 공공 연결점의 출력 값을 15kW의 설정값으로 유지하여 태양광에 역류가 발생하는 것을 방지하고, 전력 회사의 심사와 벌금을 피한다.

이와 동시에 에너지관리시스템은 인간과 컴퓨터의 인터페이스가 우호적이어서 시스템의 1차 전기도 형식으로 각 전기회로의 운행상태를 직관적으로 표시할 수 있으며 태양광 회로의 전압, 전류, 출력, 출력인수 등 전기매개변수 정보를 실시간으로 감지하고 분산식 전원에 대해 발전관리를 진행하여 관리자가 실시간으로 발전단위의 출력정보, 수익정보 및 발전단위의 운행전력설정 등을 파악할 수 있도록 한다.

5, 결어

분산형 태양광 설비가 증가함에 따라 점점 더 많은 지역에서 분산형 태양광을 자발적으로 사용할 것을 요구한다.본고는 에너지 관리 시스템에 역류 방지 보호 장치를 배합하는 방안을 소개하고 연경맥주 분포식 태양광 프로젝트에서의 응용을 통해 분포식 태양광 발전소에서 자발적으로 사용하고 남은 전기가 인터넷에 접속하지 않는 수요에 신뢰할 수 있는 해결 방안을 제공하여 분포식 태양광 건설과 네트워크 통합 검수에 도움을 준다.

참조 문서:

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