سوئیچینگ STS زیر 10ms توضیح داده شده: MS-MPPT400-2 در مقابل MS-TS500-2

ده میلی ثانیه که تصمیم می‌گیرند یک سایت قدرتمند بماند یا خیر

خرابی گرید خود را اعلام نمی کند. یک لحظه یک سایت در حال طراحی از ابزار است. در مرحله بعد، ولتاژ فرو می ریزد و هر بار پایین دستی در معرض شکافی قرار می گیرد که نمی تواند آن را تحمل کند. برای یک مرکز داده، یک انبار سردخانه، یا یک خط تولید در اواسط چرخه، این شکاف باید در میلی‌ثانیه‌های تک رقمی بسته شود - نه ثانیه‌ها، نه «به همان سرعتی که ژنراتور می‌تواند بچرخد». این مشکل مهندسی خاصی است که لایه STS (سوئیچ انتقال استاتیک) آن را حل می کند، و به همین دلیل است که پلت فرم Deye MC-L430 سوئیچینگ را حول دو کابینت هدفمند ایجاد می کند: MS-MPPT400-2 و MS-TS500-2 که هر دو برای انتقال زیر 10 میلی ثانیه رتبه بندی شده اند.

این دو کابینت در یک دیتاشیت مشابه به نظر می رسند – هر دو دسته گرید، ژنراتور و بار شکن. هر دو ادعای سوئیچینگ تک رقمی میلی ثانیه ای را دارند - اما آنها مشکلات مختلفی را حل می کنند. یکی ورودی PV را با سوئیچینگ در یک محفظه ترکیب می کند. دیگری یک کابینت سوئیچینگ اختصاصی و با ظرفیت بالاتر بدون عملکرد PV است. درست کردن این تمایز چیزی است که تعیین می کند آیا معماری سوئیچینگ سایت واقعاً با ترکیب تولید آن مطابقت دارد یا خیر.

سوئیچ انتقال استاتیک در واقع چه کاری انجام می دهد

سوئیچ انتقال استاتیک به طور مکانیکی یک کنتاکت را به روشی که سوئیچ انتقال خودکار سنتی انجام می دهد حرکت نمی دهد. از سوئیچینگ حالت جامد برای تشخیص خرابی منبع و تغییر مسیر بار به منبع جایگزین قبل از اینکه بار وقفه را ببیند استفاده می کند. این مکانیزم پشت پلت فرم است ≤10 میلی‌ثانیه زمان تعویض بین عملیات روی شبکه و خارج از شبکه - به اندازه کافی سریع که اکثر بارهای حساس الکترونیکی هرگز انتقال را ثبت نمی کنند.

هر دو MS-MPPT400-2 و MS-TS500-2 حول همین هسته سوئیچینگ ساخته شده اند، اما هر کابینت بسته به اینکه چه چیز دیگری برای اشتراک محفظه نیاز دارد، بریکرها را در اطراف خود ترتیب می دهد.

MS-MPPT400-2: سوئیچینگ و ورودی خورشیدی در یک کابینت

MS-MPPT400-2 دو عملکرد را ترکیب می کند که در غیر این صورت به سخت افزار جداگانه نیاز دارند: یک مرحله MPPT دو کاناله که تا 400 کیلووات ورودی PV (2 × 200 کیلووات) را مدیریت می کند، و یک مرحله STS با توان 400 کیلووات در اتصالات بار، شبکه و موتور روغن. در سمت PV، حداکثر ولتاژ ورودی 800 ولت DC، محدوده ولتاژ MPPT بین 180 تا 750 ولت DC و ولتاژ راه اندازی 200 ولت - به اندازه کافی گسترده است که طیفی از تنظیمات رشته را بدون اینورتر PV جداگانه در خود جای دهد.

چیدمان شکن در داخل کابینت این نقش دوگانه را منعکس می کند: شکن MPPT و شبکه شکن اختصاصی در کنار یک بای پس شکن، ژنراتور شکن، بار شکن و قطع کننده PCS قرار می گیرند - همه با منطق STS داخلی هماهنگ شده اند. این مقدار زیادی هوش سوئیچینگ است که در یک محفظه 1000 x 1000 x 2450 میلی‌متری قرار گرفته است، و دقیقاً به همین دلیل است که این کابینت در طرح‌بندی‌های متصل به DC نشان داده می‌شود که در آن PV، باتری و سوئیچینگ به جای سه کابینت جداگانه نیاز به اشتراک گذاشتن یک نقطه اتصال AC دارند.

MS-TS500-2: یک کابینت سوئیچینگ اختصاصی برای بارهای بزرگتر

MS-TS500-2 عملکرد PV را به طور کامل حذف می کند و روی یک کار تمرکز می کند: جابجایی بین شبکه، ژنراتور و بار با رتبه بالاتری نسبت به کابینت یکپارچه MPPT. این برای 500 کیلووات در اتصالات بار، شبکه و موتور روغن رتبه بندی شده است - 100 کیلووات فضای سر بیشتر از MS-MPPT400-2 - با یک شینه با ولتاژ 1000 آمپر و شینه های انشعاب در 200 آمپر، که با درجه عایق 1000 ولت DC کار می کنند.

مطالعه عملی: وقتی یک سایت قبلاً دارای PV از طریق یک کابینت MPPT جفت شده DC جداگانه است، یا اصلاً PV ندارد - به عنوان مثال، یک استقرار پشتیبان خالص با باتری پلاس ژنراتور - MS-TS500-2 بدون پرداخت هزینه برای مرحله PV که بلااستفاده می ماند، ظرفیت سوئیچینگ بیشتری می دهد.

انتخاب بین آنها بر اساس توپولوژی سایت

تصمیم به طور کلی به این بستگی دارد که یک کابینت منفرد به چند کارکرد نیاز دارد و بار واقعاً به چه مقدار ظرفیت سوئیچینگ نیاز دارد. استقرار نیروی پشتیبان که از بارهای حیاتی با پیکربندی کابینت N≤2 محافظت می کند، معمولاً کابینت های باتری را با یک MS-TS500-2 که بین بانک باتری هماهنگ شده با EMS و ترانسفورماتور قرار دارد جفت می کند - بدون PV در آن زنجیره خاص، بنابراین دلیلی برای حمل سخت افزار MPPT وجود ندارد.

در مقابل، یک ریزشبکه مولد ذخیره سازی PV تمایل دارد از طریق MS-MPPT400-2 مسیریابی کند، زیرا به هر حال به مرحله ورودی PV نیاز دارد و STS یکپارچه به معنای یک کابینت کمتر برای نصب، سیم کشی و راه اندازی است. در استقرار خارج از شبکه با پشتوانه دیزل، همان MS-MPPT400-2 هر سه مسیر انتقال - شبکه، ژنراتور و باتری تغذیه‌شده با PV - را از یک محفظه کنترل می‌کند و توپولوژی سوئیچینگ را حتی با پیچیده‌تر شدن ترکیب تولید، فشرده نگه می‌دارد.

هیچ یک از کابینت ها جدا از لایه EMS عمل نمی کنند. هم وضعیت را گزارش می‌کند و هم سیگنال‌های کنترلی را می‌پذیرد بر روی همان ستون فقرات RS485/Modbus TCP/DIDO که بقیه پلت‌فرم استفاده می‌کند، این چیزی است که به EMS اجازه می‌دهد تصمیم انتقال را با وضعیت شارژ باتری و اولویت بار هماهنگ کند تا اینکه صرفاً روی آستانه ولتاژ سوئیچ کند.

چرا Sub-10ms بیشتر از آنچه به نظر می رسد اهمیت دارد؟

ده میلی ثانیه تقریباً نیم چرخه در 50 هرتز است. این آستانه دلخواه نیست - قرار است تحت تحمل سواری تجهیزاتی باشد که به احتمال زیاد در اثر وقفه آسیب ببیند یا مختل شود: درایوهای فرکانس متغیر، بارهای فناوری اطلاعات با پشتوانه UPS، و کنترل‌کننده‌های ساخت دقیق که هرگونه افت ولتاژ را به عنوان یک مشکل نقص تلقی می‌کنند و خاموش می‌شوند. یک سوئیچ که 100 میلی‌ثانیه یا حتی 50 میلی‌ثانیه طول می‌کشد، همچنان می‌تواند این خاموشی دفاعی را قطع کند، حتی اگر برق از نظر فنی هرگز به طور کامل ناپدید نشده باشد.

همچنین به همین دلیل است که عملکرد سوئیچینگ به‌عنوان دسته سخت‌افزاری خاص خود در نظر گرفته می‌شود نه اینکه در PCS یا کابینت باتری تا شود. جداسازی آن در یک کابینت اختصاصی مجهز به STS - چه MS-MPPT400-2 باشد یا MS-TS500-2 - به این معنی است که تصمیم تعویض نباید منتظر منطق سمت باتری یا همگام سازی PCS باشد، که در واقع عدد زیر 10 میلی ثانیه در عمل از آن می آید.

برای تفکیک عمیق‌تر معماری کانال و مشخصات سوئیچینگ در پشت این نسل از سخت‌افزار، پلتفرم است تفکیک مشخصات MPPT 8 کاناله و 500 کیلووات STS سخت افزار سوئیچینگ را با جزئیات بیشتری پوشش می دهد. برای تیم‌هایی که ارزیابی می‌کنند چگونه این لایه سوئیچینگ در استقرار کامل باتری قرار می‌گیرد، وسیع‌تر است مجموعه راه حل های C&I ESS نقطه شروع برای تطبیق تعداد کابینت، حالت اتصال و تغییر ظرفیت به یک سایت خاص است.