Sub-10ms STS-kytkentä selitetty: MS-MPPT400-2 vs MS-TS500-2

Kymmenen millisekuntia, jotka ratkaisevat, pysyykö sivusto päällä

Verkkovika ei kerro itsestään. Eräänä hetkenä sivusto hakee apuohjelmasta; Seuraavaksi jännite romahtaa ja jokainen alavirran kuorma altistuu aukolle, jota se ei voi sietää. Palvelinkeskuksessa, kylmävarastossa tai tuotantolinjassa syklin puolivälissä tämän aukon on umpeuduttava yksinumeroisissa millisekunnissa – ei sekunneissa, ei "niin nopeasti kuin generaattori pystyy pyörimään". Tämä on erityinen tekninen ongelma, jonka STS (staattinen siirtokytkin) -kerros ratkaisee, ja siksi Deye MC-L430 -alusta rakentaa kytkemällä kaksi tarkoitukseen rakennettua kaappia: MS-MPPT400-2 ja MS-TS500-2, jotka molemmat on suunniteltu alle 10 ms:n siirtoon.

Nämä kaksi kaappia näyttävät samanlaisilta tietolomakkeessa - molemmat käsittelevät verkkoa, generaattoria ja kuorman katkaisijoita; molemmat väittävät yksinumeroisen millisekunnin vaihdon - mutta ne ratkaisevat erilaisia ​​​​ongelmia. Yksi yhdistää PV-tulon ja kytkennän yhdessä kotelossa. Toinen on omistettu, suuremman kapasiteetin kytkentäkaappi, jossa ei ole lainkaan PV-toimintoa. Tämän eron saaminen oikein määrittää, vastaako sivuston vaihtoarkkitehtuuri todella sen sukupolviyhdistelmää.

Mitä staattinen siirtokytkin oikeastaan tekee

Staattinen siirtokytkin ei liikuta kosketinta mekaanisesti kuten perinteinen automaattinen siirtokytkin. Se käyttää puolijohdekytkentää lähdevian havaitsemiseen ja kuorman uudelleenreitittämiseen vaihtoehtoiseen lähteeseen ennen kuin kuorma havaitsee keskeytyksen. Se on alustan takana oleva mekanismi ≤10ms vaihtoaika verkkoon kytketyn ja verkon ulkopuolella olevan toiminnan välillä – riittävän nopea, jotta herkimmät elektroniset kuormat eivät koskaan rekisteröi siirtymää.

Sekä MS-MPPT400-2 että MS-TS500-2 on rakennettu tämän saman kytkentäytimen ympärille, mutta jokainen kaappi järjestää katkaisijat sen ympärille eri tavalla riippuen siitä, mitä muuta koteloa tarvitsee jakaa.

MS-MPPT400-2: Kytkentä ja aurinkotulo yhdessä kaapissa

MS-MPPT400-2 yhdistää kaksi toimintoa, jotka muutoin tarvitsisivat erillistä laitteistoa: kaksikanavaisen MPPT-portaan, joka käsittelee jopa 400 kW PV-syötön (2 x 200 kW), ja STS-portaan, jonka teho on 400 kW kuormitus-, verkko- ja öljymoottoriliitännöissä. PV-puolella se käyttää maksimitulojännitettä 800 V DC, MPPT-jännitealuetta 180–750 V DC ja 200 V:n käynnistysjännitettä – riittävän leveä valikoiman merkkijonokokoonpanoja ilman erillistä PV-invertteriä.

Kaapin sisällä oleva katkaisija heijastaa tätä kaksoisroolia: erillinen MPPT-katkaisija ja verkkokatkaisija sijaitsevat ohituskatkaisijan, generaattorin katkaisijan, kuormankatkaisijan ja PCS-katkaisijan rinnalla – kaikkia niitä koordinoi sisäinen STS-logiikka. Se on paljon kytkentäälyä, joka on pakattu yhteen 1 000 x 1 000 x 2 450 mm:n koteloon, ja juuri siksi tämä kaappi näkyy tasavirtakytketyissä asetteluissa, joissa aurinkoenergian, akun ja kytkimen on jaettava yksi AC-liitäntäpiste kolmen erillisen kaapin sijaan.

MS-TS500-2: Erillinen kytkentäkaappi isommille kuormille

MS-TS500-2 luopuu PV-toiminnosta kokonaan ja keskittyy yhteen tehtävään: vaihtamiseen verkon, generaattorin ja kuorman välillä korkeammalla arvolla kuin MPPT-integroitu kaappi pystyy tarjoamaan. Sen teho on 500 kW kuormitus-, verkko- ja öljymoottoriliitännöissä – 100 kW enemmän tilaa kuin MS-MPPT400-2 – virtakiskolla 1 000 A ja haarakiskoilla 200 A, ja se toimii 1 000 V DC eristysteholla.

Käytännön luettavaa: kun työmaalla on jo aurinkosähköä, joka on hoidettu erillisen DC-kytketyn MPPT-kaapin kautta tai kun aurinkosähköä ei ole ollenkaan – esimerkiksi pelkkä akku ja generaattori – MS-TS500-2 antaa enemmän kytkentäkapasiteettia ilman, että se maksaa aurinkosähkövaiheesta, joka jää käyttämättä.

Valitse niistä sivuston topologian perusteella

Päätös perustuu yleensä siihen, kuinka monta toimintoa yksittäisen kaapin tulee ottaa vastaan ja kuinka paljon kytkentäkapasiteettia kuorma todellisuudessa vaatii. Varavirtakäyttö, joka suojaa kriittisiä kuormia N≤2-kaappikokoonpanolla, yhdistää tyypillisesti akkukaapit, joissa on MS-TS500-2, joka on EMS-koordinoidun akkupankin ja muuntajan välissä – ei PV:tä kyseisessä ketjussa, joten MPPT-laitteiston kuljettamiseen ei ole syytä.

PV-tallennusgeneraattorin mikroverkko sitä vastoin kulkee yleensä MS-MPPT400-2:n läpi, koska se tarvitsee joka tapauksessa PV-tulovaiheen ja integroitu STS tarkoittaa yhtä kaappia vähemmän asennettavaksi, kytkettäväksi ja käyttöön otettavaksi. Dieselkäyttöisessä off-grid-käytössä sama MS-MPPT400-2 käsittelee kaikki kolme siirtotietä – verkko, generaattori ja PV-syötetyt akut – yhdestä kotelosta pitäen kytkentätopologian kompaktina, vaikka sukupolvien yhdistelmä muuttuukin monimutkaisemmaksi.

Kumpikaan kaappi ei toimi erillään EMS-kerroksesta. Molemmat raportoivat tilasta ja hyväksyvät ohjaussignaalit saman RS485/Modbus TCP/DIDO -runkoverkon kautta, jota muu alusta käyttää, mikä antaa EMS:n koordinoida siirtopäätöksen akun varaustilan ja kuormituksen prioriteetin kanssa sen sijaan, että se kytkeytyisi pelkästään jännitekynnykseen.

Miksi alle 10 ms on tärkeämpää kuin miltä se kuulostaa

Kymmenen millisekuntia on suunnilleen puoli jaksoa 50 Hz:llä. Tämä kynnys ei ole mielivaltainen – se on asetettu pysymään keskeytyksen todennäköisimmin vaurioituneiden tai häiriintyneiden laitteiden läpiajotoleranssin alapuolella: taajuusmuuttajat, UPS-tuetut IT-kuormitukset ja tarkkoja valmistusohjaimia, jotka käsittelevät jännitteen katkeamisen vikatilanteena ja sammuvat puolustuksellisesti. Kytkin, joka kestää 100 ms tai jopa 50 ms, voi silti laukaista suojauksen, vaikka virta ei teknisesti koskaan täysin kadonnut.

Tästä syystä kytkentätoimintoa käsitellään omana laitteistoluokkanaan sen sijaan, että se olisi taitettu PCS:ään tai akkukaappiin. Sen eristäminen omistettuun STS:llä varustettuun kaappiin – olipa kyseessä sitten MS-MPPT400-2 tai MS-TS500-2 – tarkoittaa, että vaihtopäätöksen ei tarvitse odottaa akkupuolen logiikkaa tai PCS-synkronointia, josta alle 10 ms:n numero käytännössä tulee.

Tämän laitteistosukupolven taustalla olevan kanava-arkkitehtuurin ja kytkentäspesifikaatioiden syvempää erittelyä varten alustan 8-kanavainen MPPT- ja 500 kW STS-erittely kattaa kytkentälaitteiston tarkemmin. Tiimille, jotka arvioivat, kuinka tämä kytkentäkerros sopii täydelliseen akun käyttöön, sitä laajempi C&I ESS -ratkaisuvalikoima on lähtökohta kaappimäärän, kytkentätilan ja kapasiteetin vaihtamiseksi tiettyyn paikkaan.