Co je Islanding v GTI (Grid Tie Inverter)

Jedním z velkých problémů, které se většina výrobců GTI snaží efektivně implementovat, je to, co je obecně známé jako „ostrování“, následující diskuse osvětluje tento důležitý faktor a snaží se najít řešení. Na problém upozornil a objasnil pan Dennis, Pojďme se dozvědět více.

Co je GTI Islanding

G'day,

S trochou štěstí jste Swagatam Majumdar.

Zaujalo mě vaše pondělí 19. srpna 2013 Domácí střídač 100 VA až 1000 VA Okruh s 555 a 4017, ale máte jednu otázku, s níž byste mi mohli pomoci:

Chápu, že obvod se nespustí bez stávajícího síťového napětí, ale co způsobí jeho vypnutí při výpadku sítě? Je to jen tím, že „zátěž“ bezmotorové sítě je taková, že ji střídač nemůže napájet, takže její výstup je efektivně „zkratován“ tím, že síť odpojí napájení 12V?

Pokud ano, zdá se, že je to trochu smůla pro energetický úřad, pokud se na vaší lince pracuje a je otevřená (tj. Žádné zatížení ulice)! Rovněž se zdá, že neexistuje žádná aktuální kontrola limitu FETS.

Můžete prosím objasnit fungování této části obvodu?

Dík,
Dennis Gibson
Canberra

Analýza problému s okruhem

Díky Dennisi,

Bez síťového napájení by se obvod stal zcela neaktivním, protože by nebylo napětí pro provoz IC a mosfetů.

Následujícím výrokům jsem úplně nerozuměl:

..... bezmotorová síť je taková, že ji střídač nemůže napájet, takže její výstup je
efektivně „zkratováno“ mřížkou odstraňující 12V napájení?

Pokud ano, zdá se, že je to trochu smůla pro úřad pro elektřinu, pokud
vaše linka
pracuje se na něm a je otevřený (tj. bez zatížení ulicí)! Také se zdá, že
nesmí být žádná aktuální kontrola limitu FETS.

Ano. v designu není aktuální ovládací prvek, ale lze jej snadno přidat, což není obtížné.

S pozdravem.

Zpětná vazba

G'day Swagatam,

Díky za vaši odpověď. Dobře, chápu, že bez přítomnosti rozvodné sítě se obvod nemůže spustit, ale pokud systém běží do rozvodné sítě, může se efektivně napájet ze svého vlastního výstupu.

Jak vidím, jediná věc, která to zastaví, pokud mřížka přejde do blackoutu, je „zatížení“ na mřížce. Pokud tedy síť selže takovým způsobem, že GTI nevidí „zátěž“ (například přívod otevřeného obvodu), pak po spuštění bude šťastně pokračovat v dodávkách toho, co považuje za síť (nyní nezatíženou) a její vlastní synchronizační napájení ze sebe.

To vytváří problém, který inženýři elektroenergetické autority nazvali „ostrování“, kde je výstup jednoho GTI napájen z výstupu jiného GTI ve stejném okruhu. K tomu může dojít, pokud je přerušeno napájení ze sítě, A na izolovaném úseku sítě (nebo ostrůvku) není žádné další významné elektrické zatížení.

To může způsobit vážné problémy a riziko úrazu elektrickým proudem pro pracovníky sítě, ale nevím, jak detekovat rozdíl mezi síťovým napětím ze sítě a napětím GTI do „izolované“ sítě.

Jen jsem přemýšlel, jestli to váš schematický design nějakým způsobem dosahuje. Lze jej snadno otestovat spuštěním GTI do „mřížky“ bez zátěže, následným vypnutím „mřížkového“ obvodu, odstraněním síťového buzení, ale ponecháním synchronizačního napájecího transformátoru připojeného k hlavnímu výstupnímu transformátoru sekundární. Mám podezření (překvapeno, že se tak nestalo), že se bude sama komutovat a bude se generovat!

Oprava problému s ostrováním

Díky Dennisi,

Teď jsem to pochopil a myslím, že jsem úplně zapomněl řešit tento problém v článku.
Mám však nápad, základní konstrukce vlnového výstupu mřížky a mého obvodu se liší svým vzorem.

Vzorkovací frekvence aplikovaná na pin5 prvního IC 555 přijímá přibližně 100 Hz, když je ze sítě.

Nyní, pokud dojde k selhání mřížky, napětí obvodu, které je PWM, se smyčí a aplikuje na pin5 IC, protože by to byl PWM, měl by mnohem vyšší frekvenci než protějšek mřížky.

Můžeme zahrnout stupeň převodníku frekvence na napětí, který by monitoroval a detekoval výše uvedenou změnu frekvence a převáděl ji na vhodný signál, který by mohl být dále použit k přerušení celého obvodu do klidového stavu nebo by tento signál mohl být použit k přerušení nějakého druhu počáteční západky umístěné pro udržení obvodu ve funkčním režimu, když byla přítomna mřížka.

Zde lze studovat vhodný převodník frekvence na napětí a použít jej pro navrhovanou aplikaci.
https://homemade-circuits.com/2013/12/vehicle-speed-limit-alarm-circuit.html

Problém je vyřešen

G'day Swagatam,

Jasně. Z toho, co jsem viděl, komerční jednotky používají PPL „setrvačníkovou“ oscilátorovou fázi uzamčenou na síť. Pokud síť selže, pak, jak navrhujete, nebude nyní samy vzrušená smyčka úplně stejná, takže chybový signál fázového komparátoru PLL bude rychle se změňte, pokuste se znovu uzamknout, což lze vycítit a spustit vypnutí.

Ať tak či onak, obvodu to přidává na složitosti, což pak vede k mikroúspěchu při rozhodování. Líbilo se mi ale vaše schéma dvou čipů!

Na zdraví a děkuji za diskusi.
DG
Canberra.

G'day Dennis, velmi pěkně vysvětleno, děkuji za sdílení, opravdu si toho vážím.

Na zdraví:)