Энергохранилище с черным стартом (черный старт): Гибридный инвертор, подобный накопителю энергии, может работать с нуля? Против временных перебоев в подаче электроэнергии и отключений электроэнергии

Большинство инверторов не поддерживают черный старт. Некоторые инверторы можно запустить вхолостую, зарядив отдельную батарею перед включением инвертора. Однако это не всегда возможно и зависит от типа инвертора.

Новое поколение гибридных инверторов с черным пуском имеет коммутационное устройство для резервного питания, благодаря чему отдельные потребители могут продолжать снабжаться аварийным электропитанием в случае сбоя питания. Этот «ток замены» позволяет гибридному инвертору иметь возможность запуска в режиме «черного» напряжения. Также доступна солнечная подзарядка, при которой батарея продолжает заряжаться во время сбоя в сети, чтобы снабжать потребителей электроэнергией.

Серия гибридных инверторов Fronius Prim GEN24 Plus

Серия гибридных инверторов Fronius Prim GEN24 Plus способна к запуску из черного состояния — Изображение: Xpert.Digital / Сергей Нивенс|Shutterstock.com

Серия гибридных инверторов Fronius Prim GEN24 Plus поддерживает запуск из черного состояния.

Гибридный инвертор GoodWe 5–10 кВт серии ET Plus

Гибридный инвертор для дома и хранения энергии – от GoodWe – Изображение: Xpert.Digital / Сергей Нивенс|Shutterstock.com

Гибридный инвертор GoodWe серии ET Plus 5–10 кВт с функцией аварийного электропитания высокого напряжения (ИБП). В случае сбоя питания переключение происходит в течение 10 миллисекунд, чтобы гарантировать бесперебойное электроснабжение подключенных потребителей.

Трехфазные гибридные инверторы серии GoodWe ET-Plus были разработаны, чтобы гарантировать стабильный поток электроэнергии для подключенных потребителей. Эти устройства имеют трехфазную аварийную выходную мощность с трехфазным током и диапазон мощности 5 кВт, 6,5 кВт, 8 кВт и 10 кВт.

Широкий диапазон напряжения батареи от 180 В до 550 В обеспечивает гибкую совместимость с несколькими системами литиевых батарей, представленными на рынке.

Поступающая мощность фотоэлектрического генератора может быть до 30% выше номинальной мощности. Это приводит к увеличению выхода энергии в жаркие и очень холодные дни. Функция UPS (аварийное питание) обеспечивает переключение в течение 10 миллисекунд в случае сбоя питания. Инвертор также имеет открытый интерфейс управления батареями, который соответствует требованиям некоторых поставщиков энергии.

Гибридный инвертор GoodWe оснащен разъемом для подключения высоковольтной батареи и двумя отдельными независимыми трекерами MPP, что обеспечивает полный пакет услуг. Это устройство можно обновлять через приложение GoodWe PV Master, а данные передаются на бесплатный портал GoodWe SEMS через встроенный интерфейс Wi-Fi.

Могут ли инверторы HUAWEI работать в аварийном режиме?

Нет, на данный момент мы ничего не знаем о том, произойдет ли и когда что-то в этом плане.

Способна ли солнечная микроинверторная технология Enphase обеспечить аварийное электроснабжение?

В отличие от струнного инвертора, который записывает все подключенные солнечные модули (центрально), в децентрализованной солнечной системе каждый солнечный модуль объединяется с микроинвертором Enphase.

Подробнее об этом здесь:

• Новое и инновационное: децентрализованная модульная солнечная система Plug & Play, отличающаяся от других.

Системный контроллер IQ от Enphase пока недоступен в Германии. Но это должно произойти в этом году (2023). Он определяет, когда энергосистема выходит из строя, и плавно переключает дом с сетевого питания на резервное.

Кроме того, благодаря новому микроинвертору Enphase IQ8 солнечная система способна обеспечивать резервное питание в случае отключения электроэнергии без необходимости использования аккумуляторной батареи.

Микроинвертор доступен в четырех версиях: версия с питанием только от солнечной энергии без функции аварийного питания и версия с резервным питанием от солнечного света с возможностью работы в автономном режиме без аккумуляторной батареи. Система также доступна в сочетании с небольшим аккумуляторным хранилищем в резервной версии Home Essentials и с большим хранилищем в качестве полностью энергонезависимой версии. Все три последних автономных решения должны быть оснащены системным контроллером Enphase для обеспечения дома солнечной энергией во время отключения электроэнергии.

Черный пуск – это восстановление работы электростанции или части электросети после полного или частичного отключения без обращения к внешней сети электропередачи.

Энергия для перезапуска электростанции может поступать от резервного генератора, расположенного на площадке. В качестве альтернативы, если требуется большое количество электроэнергии, для ввода системы в эксплуатацию можно использовать линию подключения к другой электростанции. После ввода в эксплуатацию основных энергоблоков сеть передачи электроэнергии может быть вновь подключена и электрические нагрузки восстановлены.

Энергия для запуска из черного состояния может быть обеспечена посредством соглашения, согласно которому конкретному поставщику энергии платят за предоставление мощности для запуска из черного состояния, когда это необходимо. Не все электростанции подходят для обеспечения бесперебойного пуска в сеть.

Возможность черного запуска особенно важна в случае массового отключения электроэнергии, чтобы вернуть энергетическую сеть в эксплуатацию. Обычно мощность, необходимая для запуска энергоблока, берется из сети. Энергия энергоблоков, способных к черному старту, может затем использоваться для запуска энергоблоков, которые не способны к черному старту.

В отличие от гидроэлектростанций, тепловые электростанции требуют высокого уровня (электрической) энергии для собственных нужд, прежде чем они смогут сами производить электрическую или тепловую энергию. Если блок угольной или атомной электростанции оснащен блоком черного запуска достаточной мощности, возможность черного запуска также может быть достигнута для всей системы. Обычно это газовые турбины, которые вводятся в работу в режиме полного пуска с использованием энергии аккумуляторов или дизель-генераторов. Дизель-генераторы все равно часто присутствуют на АЭС из соображений резервирования, так как даже после аварийной остановки реактора (или просто штатной остановки) все равно возникает остаточное тепло, которое приходится рассеивать теплоносителем. Отказ этой системы был одним из аспектов, приведших к ядерной аварии на Фукусиме. В каждой сети достаточное количество электростанций должно быть оснащено возможностью черного запуска, чтобы иметь возможность быстрого перезапуска сети после ее сбоя.

Электростанция с черным пуском должна иметь особые характеристики:

• Она должна иметь возможность быстрого запуска: если черный старт занимает много времени, то электростанция не сможет помочь перезапустить обрушившуюся сеть; Со стартом ему могли бы помочь другие силовые установки — его способность черного старта тогда бесполезна.
• Он должен иметь возможность работать независимо от внешних источников питания: не только процесс производства чистой энергии, но и другие вспомогательные устройства должны функционировать независимо от сети (центр управления, телефонная связь и системы связи с сетевыми операторами и руководством, подстанция и т. д.). . При необходимости возможна островная работа с подсетью (снабжение важных потребителей, таких как полиция, больница, пожарная часть, СТС).
• Кроме того, электростанция с черным пуском должна выдерживать большой пусковой ток, если ее заранее не удалось отключить от сети.
• Он должен иметь гибкое стартовое поведение.

Примерами электростанций (прямого) черного пуска, используемых в Германии:

• Гидроэлектростанции, в том числе русловые электростанции, гидроаккумулирующие и гидроаккумулирующие электростанции,
  газотурбинные электростанции, а также в сочетании с другими типами электростанций, например атомными электростанциями или угольными электростанциями.
  По данным мониторинга в соответствии с разделом 35 EnWG, в Германии имеется (по состоянию на 2020 год) 174 системы (блоки электростанций или турбины), способные к черному пуску, каждая из которых имеет чистую номинальную мощность не менее 10 МВт.
• В Австрии имеется в общей сложности 32 подтвержденных электростанции с черным пуском и неизвестное количество неподтвержденных электростанций с черным пуском. Однако для многих из подтвержденных электростанций публично не известно, какие именно электростанции они представляют собой. Наиболее известными и крупнейшими из них являются Мальтийская и Капрунская гидроаккумулирующие электростанции мощностью 850 и 813 МВт соответственно.

Не все системы производства электроэнергии подходят для черного старта. Ветровые турбины не всегда подходят для черного запуска, поскольку в случае необходимости ветер может отсутствовать. Ветровые турбины, мини-ГЭС или микроГЭС часто подключаются к индукционным генераторам, которые не могут обеспечить электроэнергию для восстановления сети. Система черного пуска также должна быть стабильной при работе с большой реактивной нагрузкой длинной линии электропередачи. Многие преобразовательные станции высокого напряжения постоянного тока (HVDC) не могут питаться в «мертвую» сеть, поскольку им требуется энергия коммутации из сети на стороне нагрузки. Система HVDC на основе широтно-импульсной модуляции (ШИМ) с преобразователем источника напряжения не имеет этого ограничения.

Основная причина, по которой тепловые электростанции редко способны к черному запуску, заключается в сжатии и укорочении вала турбины по мере ее охлаждения от рабочей температуры до температуры окружающей среды. Затем он застревает в корпусе, и его нельзя ни повернуть, ни снять; Чтобы перезапустить электростанцию, ее необходимо сначала нагреть, чтобы она снова могла свободно вращаться, прежде чем через нее сможет пройти горячий пар.

В случае остановки ТЭЦ заблаговременно начинается прогрев вала турбины, чтобы электростанцию ​​можно было снова ввести в эксплуатацию в запланированные сроки.