อธิบายการสลับ STS ต่ำกว่า 10ms: MS-MPPT400-2 กับ MS-TS500-2

สิบมิลลิวินาทีที่ตัดสินใจว่าไซต์จะยังคงขับเคลื่อนอยู่หรือไม่

ความล้มเหลวของกริดไม่ประกาศตัวเอง สักครู่หนึ่งไซต์กำลังดึงข้อมูลจากยูทิลิตี้นี้ ครั้งต่อไป แรงดันไฟฟ้าจะพังและโหลดดาวน์สตรีมทุกโหลดจะพบกับช่องว่างที่ไม่สามารถทนได้ สำหรับศูนย์ข้อมูล คลังสินค้าห้องเย็น หรือสายการผลิตในช่วงกลางวงจร ช่องว่างนั้นจะต้องปิดในหน่วยมิลลิวินาทีหลักเดียว ไม่ใช่วินาที ไม่ใช่ "เร็วเท่าที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถหมุนได้" นั่นคือปัญหาทางวิศวกรรมเฉพาะที่เลเยอร์ STS (สวิตช์ถ่ายโอนแบบคงที่) แก้ไขได้ และเป็นสาเหตุที่แพลตฟอร์ม Deye MC-L430 สร้างการสลับตู้ที่สร้างขึ้นโดยเฉพาะสองตู้: MS-MPPT400-2 และ MS-TS500-2 ทั้งคู่ได้รับการจัดอันดับสำหรับการถ่ายโอนต่ำกว่า 10 มิลลิวินาที

ตู้ทั้งสองนี้มีลักษณะคล้ายกันบนแผ่นข้อมูล ทั้งแฮนเดิลกริด ตัวสร้าง และเบรกเกอร์โหลด ทั้งคู่อ้างสิทธิ์ในการสลับมิลลิวินาทีหลักเดียว แต่แก้ปัญหาต่างกัน หนึ่งรวมอินพุต PV เข้ากับสวิตช์ในตู้เดียว อีกตู้หนึ่งเป็นตู้สวิตช์เฉพาะที่มีความจุสูงกว่าโดยไม่มีฟังก์ชัน PV เลย การได้รับความแตกต่างที่ถูกต้องคือสิ่งที่กำหนดว่าสถาปัตยกรรมการสลับของไซต์ตรงกับส่วนประสมรุ่นของตนหรือไม่

สวิตช์ถ่ายโอนแบบคงที่ทำอะไรได้จริง

สวิตช์ถ่ายโอนแบบคงที่จะไม่เคลื่อนย้ายหน้าสัมผัสทางกลไกเหมือนกับที่สวิตช์ถ่ายโอนอัตโนมัติแบบเดิมทำ ใช้การสลับโซลิดสเตตเพื่อตรวจจับความล้มเหลวของแหล่งที่มา และเปลี่ยนเส้นทางโหลดไปยังแหล่งอื่นก่อนที่โหลดจะเกิดการหยุดชะงัก นั่นคือกลไกเบื้องหลังแพลตฟอร์ม ≤10ms การสลับเวลาระหว่างการทำงานแบบออนกริดและนอกกริด - เร็วเพียงพอที่โหลดอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความละเอียดอ่อนส่วนใหญ่ไม่เคยบันทึกการเปลี่ยนแปลงเลย

ทั้ง MS-MPPT400-2 และ MS-TS500-2 ถูกสร้างขึ้นโดยมีแกนสวิตชิ่งเดียวกันนี้ แต่แต่ละตู้จะจัดเรียงเบรกเกอร์รอบๆ แตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับสิ่งอื่นที่ต้องใช้ร่วมกันในตู้

MS-MPPT400-2: การสลับและอินพุตพลังงานแสงอาทิตย์ในตู้เดียว

MS-MPPT400-2 รวมฟังก์ชันสองฟังก์ชันที่อาจต้องใช้ฮาร์ดแวร์แยกกัน ได้แก่ แท่น MPPT แบบสองช่องสัญญาณที่จัดการอินพุต PV สูงถึง 400kW (2 x 200kW) และแท่น STS ที่พิกัด 400kW สำหรับโหลด โครงข่าย และการเชื่อมต่อเครื่องยนต์น้ำมัน ในด้าน PV จะมีแรงดันไฟฟ้าอินพุตสูงสุด 800V DC, ช่วงแรงดันไฟฟ้า MPPT ที่ 180–750V DC และแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้น 200V ซึ่งกว้างพอที่จะรองรับช่วงการกำหนดค่าสตริงโดยไม่มีอินเวอร์เตอร์ PV แยกต่างหาก

เค้าโครงของเบรกเกอร์ภายในตู้สะท้อนให้เห็นถึงบทบาทคู่นั้น ได้แก่ เบรกเกอร์ MPPT และเบรกเกอร์กริดโดยเฉพาะที่วางอยู่ข้างๆ เบรกเกอร์บายพาส เบรกเกอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้า เบรกเกอร์โหลด และเบรกเกอร์ PCS ซึ่งทั้งหมดนี้ทำงานร่วมกันโดยลอจิก STS ภายใน นั่นเป็นความชาญฉลาดในสวิตช์จำนวนมากที่อัดแน่นอยู่ในตู้ขนาด 1000 x 1000 x 2450 มม. เพียงตู้เดียว และนั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมตู้นี้จึงแสดงในรูปแบบ DC-ควบคู่ โดยที่ PV แบตเตอรี่ และสวิตช์จำเป็นต้องใช้จุดเชื่อมต่อไฟฟ้ากระแสสลับจุดเดียวร่วมกัน แทนที่จะเป็นตู้ที่แยกจากกันสามตู้

MS-TS500-2: ตู้สวิตช์เฉพาะสำหรับโหลดขนาดใหญ่

MS-TS500-2 เลิกใช้ฟังก์ชัน PV โดยสิ้นเชิงและมุ่งเน้นไปที่งานเดียว นั่นคือ การสลับระหว่างกริด เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และโหลดด้วยพิกัดที่สูงกว่าที่ตู้ที่ผสานรวม MPPT สามารถทำได้ ได้รับการจัดอันดับสำหรับ 500kW สำหรับโหลด กริด และการเชื่อมต่อเครื่องยนต์น้ำมัน — มีพื้นที่ว่างมากกว่า MS-MPPT400-2 ถึง 100kW — โดยมีบัสบาร์ที่ได้รับการจัดอันดับที่ 1,000A และบัสบาร์สาขาที่ 200A ซึ่งทำงานบนพิกัดฉนวน 1000V DC

การอ่านเชิงปฏิบัติ: เมื่อไซต์งานได้รับการจัดการ PV ผ่านตู้ MPPT แบบ DC-ควบคู่ที่แยกต่างหาก หรือไม่มี PV เลย ตัวอย่างเช่น การใช้การสำรองข้อมูลจากแบตเตอรี่บวกเครื่องกำเนิดไฟฟ้าล้วนๆ MS-TS500-2 ให้ความสามารถในการสลับได้มากขึ้นโดยไม่ต้องจ่ายเงินสำหรับระยะ PV ที่จะไม่ได้ใช้งาน

การเลือกระหว่างพวกเขาตามโทโพโลยีของไซต์

โดยทั่วไปการตัดสินใจจะขึ้นอยู่กับจำนวนฟังก์ชันที่ตู้เดียวต้องดูดซับ และจำนวนความสามารถในการสลับที่โหลดต้องการจริงๆ การใช้งานพลังงานสำรองที่ปกป้องโหลดที่สำคัญด้วยการกำหนดค่าตู้ N≤2 โดยทั่วไปจะจับคู่ตู้แบตเตอรี่กับ MS-TS500-2 ซึ่งอยู่ระหว่างแบตเตอรีที่ประสานงานกับ EMS และหม้อแปลงไฟฟ้า — ไม่มี PV ในสายโซ่นั้นโดยเฉพาะ ดังนั้นจึงไม่มีเหตุผลที่จะต้องพกพาฮาร์ดแวร์ MPPT

ในทางตรงกันข้าม ไมโครกริดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่จัดเก็บ PV มีแนวโน้มที่จะส่งผ่าน MS-MPPT400-2 เนื่องจากจำเป็นต้องมีขั้นตอนการอินพุต PV อยู่แล้ว และ STS ที่ผสานรวม ทำให้ติดตั้ง วางสาย และทดสอบการทำงานน้อยลงเพียงตู้เดียว ในการปรับใช้นอกกริดที่ได้รับการสนับสนุนจากดีเซล MS-MPPT400-2 ตัวเดียวกันจะจัดการเส้นทางการถ่ายโอนทั้งสามเส้นทาง ได้แก่ กริด เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และแบตเตอรี่ที่ป้อนด้วย PV จากตู้เดียว ทำให้โทโพโลยีสวิตชิ่งมีขนาดกะทัดรัด แม้ว่าการผสมผสานการสร้างจะซับซ้อนมากขึ้นก็ตาม

ไม่มีตู้ใดทำงานแยกจากชั้น EMS ทั้งสถานะรายงานและรับสัญญาณควบคุมบนแกนหลัก RS485/Modbus TCP/DIDO เดียวกันที่แพลตฟอร์มที่เหลือใช้ ซึ่งช่วยให้ EMS ประสานงานการตัดสินใจถ่ายโอนกับสถานะการชาร์จของแบตเตอรี่และลำดับความสำคัญของโหลด แทนที่จะสลับที่เกณฑ์แรงดันไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว

เหตุใด Sub-10ms จึงมีความสำคัญมากกว่าที่คิด

สิบมิลลิวินาทีคือประมาณครึ่งรอบที่ 50Hz เกณฑ์ดังกล่าวไม่ได้กำหนดขึ้นโดยพลการ โดยถูกกำหนดให้อยู่ภายใต้ความทนทานต่อการขับขี่ของอุปกรณ์ที่มีแนวโน้มว่าจะเสียหายหรือหยุดชะงักเนื่องจากการหยุดชะงักมากที่สุด: ไดรฟ์ความถี่แปรผัน โหลด IT ที่ได้รับการสนับสนุนจาก UPS และตัวควบคุมการผลิตที่มีความแม่นยำซึ่งถือว่าแรงดันไฟฟ้าตกเป็นสภาวะความผิดปกติและปิดเครื่องในเชิงป้องกัน สวิตช์ที่ใช้เวลา 100 มิลลิวินาที หรือแม้แต่ 50 มิลลิวินาที ยังสามารถสะดุดการปิดระบบป้องกันนั้นได้ แม้ว่าในทางเทคนิคแล้วพลังงานจะไม่หายไปโดยสิ้นเชิงก็ตาม

นี่เป็นเหตุผลว่าทำไมฟังก์ชันสวิตช์จึงถือเป็นหมวดหมู่ฮาร์ดแวร์ของตัวเอง แทนที่จะพับเก็บใน PCS หรือตู้แบตเตอรี่ การแยกมันออกเป็นตู้ที่ติดตั้ง STS โดยเฉพาะ ไม่ว่าจะเป็น MS-MPPT400-2 หรือ MS-TS500-2 หมายความว่าการตัดสินใจเปลี่ยนไม่จำเป็นต้องรอตรรกะด้านแบตเตอรี่หรือการซิงโครไนซ์ PCS ซึ่งเป็นที่มาของตัวเลขย่อย 10ms ในทางปฏิบัติ

สำหรับรายละเอียดเชิงลึกของสถาปัตยกรรมแชนเนลและข้อกำหนดการสลับที่อยู่เบื้องหลังฮาร์ดแวร์เจเนอเรชั่นนี้ แพลตฟอร์ม รายละเอียดข้อมูลจำเพาะ MPPT 8 แชนเนลและ 500kW STS ครอบคลุมรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับฮาร์ดแวร์สวิตชิ่ง สำหรับทีมที่ประเมินว่าเลเยอร์การสลับนี้เหมาะสมกับการใช้งานแบตเตอรี่เต็มรูปแบบอย่างไร ยิ่งต้องกว้างขึ้นเท่านั้น กลุ่มผลิตภัณฑ์โซลูชัน C&I ESS เป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการจับคู่จำนวนตู้ โหมดการเชื่อมต่อ และความสามารถในการสลับไปยังไซต์เฉพาะ