شرح تبديل STS بسرعة 10 مللي ثانية: MS-MPPT400-2 مقابل MS-TS500-2

العشرة مللي ثانية التي تقرر ما إذا كان الموقع سيظل قيد التشغيل أم لا

فشل الشبكة لا يعلن عن نفسه. لحظة واحدة يتم سحب الموقع من الأداة المساعدة؛ وفي اليوم التالي، ينهار الجهد الكهربائي ويتعرض كل حمل في اتجاه مجرى النهر إلى فجوة لا يمكنه تحملها. بالنسبة لمركز بيانات، أو مستودع تخزين بارد، أو خط إنتاج في منتصف الدورة، يجب سد هذه الفجوة خلال أجزاء من الثانية مكونة من رقم واحد - وليس ثوانٍ، وليس "بالسرعة التي يمكن أن يدور بها المولد". هذه هي المشكلة الهندسية المحددة التي تحلها طبقة STS (مفتاح النقل الثابت)، ولهذا السبب تقوم منصة Deye MC-L430 ببناء التبديل حول خزانتين مصممتين لهذا الغرض: MS-MPPT400-2 وMS-TS500-2، وكلاهما مُصنف لنقل أقل من 10 مللي ثانية.

تبدو هاتان الخزانتان متشابهتين في ورقة البيانات - كل من شبكة المقبض، والمولد، وقواطع الأحمال؛ كلاهما يطالب بالتبديل برقم واحد بالمللي ثانية، لكنهما يحلان مشكلات مختلفة. يجمع أحدهما بين المدخلات الكهروضوئية والتبديل في حاوية واحدة. والآخر عبارة عن خزانة تحويل مخصصة ذات سعة أعلى بدون وظيفة كهروضوئية على الإطلاق. إن الحصول على هذا التمييز بشكل صحيح هو ما يحدد ما إذا كانت بنية التبديل الخاصة بالموقع تتوافق فعليًا مع مزيج الأجيال الخاص به.

ما الذي يفعله مفتاح النقل الثابت فعليًا

لا يقوم مفتاح النقل الثابت بنقل جهة الاتصال ميكانيكيًا بالطريقة التي يعمل بها مفتاح النقل التلقائي التقليدي. يستخدم تبديل الحالة الصلبة لاكتشاف فشل المصدر وإعادة توجيه الحمل إلى مصدر بديل قبل أن يرى التحميل الانقطاع. هذه هي الآلية وراء المنصة ≥10 مللي ثانية تبديل الوقت بين التشغيل على الشبكة وخارجها - بسرعة كافية بحيث لا تسجل معظم الأحمال الإلكترونية الحساسة عملية النقل على الإطلاق.

تم تصميم كل من MS-MPPT400-2 وMS-TS500-2 حول نفس قلب التحويل، ولكن كل خزانة تقوم بترتيب القواطع حولها بشكل مختلف اعتمادًا على ما يحتاج إلى مشاركة العلبة.

MS-MPPT400-2: التبديل وإدخال الطاقة الشمسية في خزانة واحدة

يجمع MS-MPPT400-2 بين وظيفتين قد تحتاجان إلى أجهزة منفصلة: مرحلة MPPT مزدوجة القناة تتعامل مع ما يصل إلى 400 كيلو واط من المدخلات الكهروضوئية (2 × 200 كيلو واط)، ومرحلة STS مصنفة عند 400 كيلو واط عبر توصيلات الحمل والشبكة ومحركات الزيت. على الجانب الكهروضوئي، فإنه يعمل بجهد إدخال أقصى يبلغ 800 فولت تيار مستمر، ونطاق جهد MPPT يتراوح من 180 إلى 750 فولت تيار مستمر، وجهد بدء تشغيل 200 فولت - واسع بما يكفي لاستيعاب مجموعة من تكوينات السلسلة دون عاكس كهروضوئي منفصل.

يعكس تخطيط القاطع داخل الخزانة هذا الدور المزدوج: يوجد قاطع MPPT وقاطع شبكة مخصصان جنبًا إلى جنب مع قاطع تجاوز، وقاطع مولد، وقاطع أحمال، وقاطع PCS - وكل ذلك منسق بواسطة منطق STS الداخلي. هذا كثير من ذكاء التحويل المعبأ في حاوية واحدة مقاس 1000 × 1000 × 2450 مم، وهذا هو بالضبط سبب ظهور هذه الخزانة في التخطيطات المقترنة بالتيار المستمر حيث تحتاج الطاقة الكهروضوئية والبطارية والتبديل إلى مشاركة نقطة واحدة من التوصيل البيني للتيار المتردد بدلاً من ثلاث خزانات منفصلة.

MS-TS500-2: خزانة تحويل مخصصة للأحمال الكبيرة

يتخلى MS-TS500-2 عن الوظيفة الكهروضوئية بالكامل ويركز على وظيفة واحدة: التبديل بين الشبكة والمولد والحمل بتصنيف أعلى مما يمكن أن تقدمه الخزانة المدمجة مع MPPT. تم تصنيفه بقدرة 500 كيلووات عبر توصيلات الحمل والشبكة ومحركات الزيت - مساحة رأس أكبر بمقدار 100 كيلووات من MS-MPPT400-2 - مع قضيب توصيل مُقدر بـ 1000 أمبير وقضبان توصيل فرعية بـ 200 أمبير، يعمل بتصنيف عزل 1000 فولت تيار مستمر.

القراءة العملية: عندما يتم بالفعل التعامل مع الطاقة الكهروضوئية في الموقع من خلال خزانة MPPT منفصلة مقترنة بالتيار المستمر، أو لا يحتوي على طاقة كهروضوئية على الإطلاق - على سبيل المثال، نشر احتياطي خالص للبطارية بالإضافة إلى مولد - يوفر MS-TS500-2 قدرة تحويل أكبر دون الدفع مقابل المرحلة الكهروضوئية التي قد تظل غير مستخدمة.

الاختيار بينهما على أساس طوبولوجيا الموقع

يعتمد القرار عمومًا على عدد الوظائف التي تحتاج الخزانة الواحدة إلى استيعابها، ومقدار سعة التبديل التي يتطلبها الحمل فعليًا. عادةً ما يؤدي نشر الطاقة الاحتياطية الذي يحمي الأحمال الحرجة من خلال تكوين خزانة N≥2 إلى إقران خزانات البطاريات مع MS-TS500-2 الموجودة بين بنك البطارية المنسق بواسطة EMS والمحول - لا يوجد كهروضوئية في تلك السلسلة المحددة، لذلك لا يوجد سبب لحمل أجهزة MPPT.

على النقيض من ذلك، تميل الشبكة الصغيرة لمولدات التخزين الكهروضوئية إلى التوجيه عبر MS-MPPT400-2، نظرًا لأنها تحتاج إلى مرحلة الإدخال الكهروضوئية على أي حال، وتعني STS المدمجة خزانة أقل للتثبيت والأسلاك والتشغيل. في النشر خارج الشبكة المدعوم بالديزل، يتعامل نفس MS-MPPT400-2 مع جميع مسارات النقل الثلاثة - الشبكة والمولد والبطارية الكهروضوئية - من حاوية واحدة، مما يحافظ على هيكلية التبديل مدمجة حتى عندما يصبح مزيج التوليد أكثر تعقيدًا.

لا تعمل أي من الخزانات بمعزل عن طبقة EMS. كل من حالة الإبلاغ وقبول إشارات التحكم عبر نفس العمود الفقري RS485/Modbus TCP/DIDO الذي تستخدمه بقية المنصة، وهو ما يسمح لـ EMS بتنسيق قرار النقل مع حالة شحن البطارية وأولوية التحميل بدلاً من التبديل فقط على عتبة الجهد.

لماذا يعتبر Sub-10ms أكثر أهمية مما يبدو

عشرة مللي ثانية تقريبًا نصف دورة عند 50 هرتز. هذه العتبة ليست اعتباطية - فقد تم ضبطها لتظل ضمن نطاق التحمل للمعدات التي من المرجح أن تتضرر أو تتعطل بسبب الانقطاع: محركات الأقراص ذات التردد المتغير، وأحمال تكنولوجيا المعلومات المدعومة من UPS، ووحدات التحكم في التصنيع الدقيقة التي تتعامل مع أي انقطاع في الجهد كحالة خطأ ويتم إيقاف تشغيلها بشكل دفاعي. لا يزال من الممكن للمفتاح الذي يستغرق 100 مللي ثانية، أو حتى 50 مللي ثانية، أن يعطل هذا الإغلاق الدفاعي على الرغم من أن الطاقة لم تختفي تمامًا من الناحية الفنية.

ولهذا السبب أيضًا يتم التعامل مع وظيفة التبديل كفئة أجهزة خاصة بها بدلاً من طيها في أجهزة الكمبيوتر أو خزانة البطارية. عزله في خزانة مخصصة مجهزة بـ STS - سواء كان ذلك MS-MPPT400-2 أو MS-TS500-2 - يعني أن قرار التبديل لا يجب أن ينتظر منطق جانب البطارية أو مزامنة PCS، وهو المكان الذي يأتي منه الرقم الفرعي 10 مللي ثانية فعليًا.

للحصول على تفاصيل أعمق لبنية القناة وتبديل المواصفات وراء هذا الجيل من الأجهزة، فإن النظام الأساسي تفاصيل مواصفات MPPT ذات 8 قنوات و500 كيلو وات STS يغطي أجهزة التبديل بمزيد من التفاصيل. بالنسبة للفرق التي تقوم بتقييم كيفية تناسب طبقة التبديل هذه مع النشر الكامل للبطارية، فإن الأمر أوسع مجموعة حلول C&I ESS هي نقطة البداية لمطابقة عدد الخزانات ووضع الاقتران وتحويل السعة إلى موقع محدد.