Giải thích về chuyển đổi STS dưới 10ms: MS-MPPT400-2 so với MS-TS500-2

Mười mili giây quyết định liệu một trang web có được cung cấp năng lượng hay không

Lỗi lưới không tự thông báo. Trong giây lát, một trang web đang rút ra từ tiện ích; lần tiếp theo, điện áp sụt giảm và mọi tải hạ lưu đều gặp phải một khoảng trống mà nó không thể chịu đựng được. Đối với trung tâm dữ liệu, kho lạnh hoặc giữa chu kỳ của dây chuyền sản xuất, khoảng cách đó phải thu hẹp lại trong một mili giây một chữ số - không phải giây, không phải "nhanh như máy phát điện có thể quay". Đó là vấn đề kỹ thuật cụ thể mà lớp STS (bộ chuyển mạch truyền tĩnh) giải quyết và đó là lý do tại sao nền tảng Deye MC-L430 xây dựng bộ chuyển mạch xoay quanh hai tủ chuyên dụng: MS-MPPT400-2 và MS-TS500-2, cả hai đều được xếp hạng cho tốc độ truyền dưới 10 mili giây.

Hai tủ này trông giống nhau trên biểu dữ liệu - cả hai đều xử lý lưới, máy phát điện và cầu dao tải; cả hai đều yêu cầu chuyển đổi một chữ số trong một phần nghìn giây — nhưng chúng giải quyết được các vấn đề khác nhau. Một kết hợp đầu vào PV với chuyển mạch trong một vỏ duy nhất. Loại còn lại là tủ chuyển mạch chuyên dụng, công suất cao hơn, hoàn toàn không có chức năng PV. Việc hiểu đúng sự khác biệt đó là yếu tố quyết định liệu kiến ​​trúc chuyển mạch của một trang web có thực sự phù hợp với sự kết hợp thế hệ của nó hay không.

Công tắc truyền tĩnh thực sự hoạt động như thế nào

Công tắc chuyển tĩnh không di chuyển một cách cơ học một tiếp điểm theo cách mà công tắc chuyển tự động truyền thống thực hiện. Nó sử dụng chuyển mạch trạng thái rắn để phát hiện lỗi nguồn và định tuyến lại tải đến nguồn thay thế trước khi tải nhận thấy sự gián đoạn. Đó là cơ chế đằng sau nền tảng 10ms thời gian chuyển đổi giữa hoạt động trên lưới và ngoài lưới - đủ nhanh để hầu hết các tải điện tử nhạy cảm nhất không bao giờ đăng ký quá trình chuyển đổi.

Cả MS-MPPT400-2 và MS-TS500-2 đều được xây dựng xung quanh cùng một lõi chuyển mạch này, nhưng mỗi tủ sắp xếp các cầu dao xung quanh nó một cách khác nhau tùy thuộc vào những gì khác cần dùng chung trong vỏ.

MS-MPPT400-2: Chuyển mạch và đầu vào năng lượng mặt trời trong một tủ

MS-MPPT400-2 kết hợp hai chức năng mà lẽ ra cần phần cứng riêng biệt: giai đoạn MPPT kênh đôi xử lý công suất đầu vào PV lên đến 400kW (2 x 200kW) và giai đoạn STS được định mức ở mức 400kW trên các kết nối tải, lưới và động cơ dầu. Về phía PV, nó chạy điện áp đầu vào tối đa 800V DC, dải điện áp MPPT là 180–750V DC và điện áp khởi động 200V - đủ rộng để đáp ứng nhiều cấu hình chuỗi mà không cần bộ biến tần PV riêng.

Cách bố trí cầu dao bên trong tủ phản ánh vai trò kép đó: cầu dao MPPT chuyên dụng và cầu dao lưới nằm cạnh cầu dao rẽ nhánh, cầu dao máy phát điện, cầu dao tải và cầu dao PCS - tất cả đều được phối hợp bởi logic STS bên trong. Đó là rất nhiều tính năng chuyển mạch thông minh được gói gọn trong một vỏ 1000x1000x2450mm và đó chính xác là lý do tại sao tủ này xuất hiện trong các bố cục kết nối DC trong đó PV, pin và bộ chuyển mạch cần chia sẻ một điểm kết nối AC duy nhất thay vì ba tủ riêng biệt.

MS-TS500-2: Tủ chuyển mạch chuyên dụng cho tải lớn hơn

MS-TS500-2 loại bỏ hoàn toàn chức năng PV và tập trung vào một công việc: chuyển đổi giữa lưới điện, máy phát và tải ở mức cao hơn mức mà tủ tích hợp MPPT có thể cung cấp. Nó được định mức cho công suất 500kW trên các kết nối tải, lưới và động cơ dầu — khoảng không rộng hơn 100kW so với MS-MPPT400-2 — với thanh cái có định mức 1000A và thanh cái nhánh ở 200A, chạy ở mức cách điện 1000V DC.

Kết quả thực tế: khi một địa điểm đã có PV được xử lý thông qua tủ MPPT ghép nối DC riêng biệt hoặc hoàn toàn không có PV — ví dụ: triển khai dự phòng thuần túy bằng pin và máy phát điện — MS-TS500-2 cung cấp nhiều công suất chuyển mạch hơn mà không phải trả tiền cho giai đoạn PV sẽ không được sử dụng.

Lựa chọn giữa chúng dựa trên cấu trúc liên kết trang web

Quyết định thường phụ thuộc vào số lượng chức năng mà một tủ cần đảm nhận và công suất chuyển mạch mà tải thực sự yêu cầu là bao nhiêu. Việc triển khai nguồn điện dự phòng bảo vệ các tải quan trọng với cấu hình tủ N<2 thường ghép nối các tủ pin với MS-TS500-2 nằm giữa dãy pin phối hợp EMS và máy biến áp — không có quang điện trong chuỗi cụ thể đó, vì vậy không có lý do gì để mang theo phần cứng MPPT.

Ngược lại, lưới điện siêu nhỏ của máy phát điện lưu trữ quang điện có xu hướng đi qua MS-MPPT400-2 vì dù sao nó cũng cần giai đoạn đầu vào quang điện và STS tích hợp có nghĩa là cần ít tủ hơn để lắp đặt, đi dây và chạy thử. Khi triển khai không nối lưới sử dụng động cơ diesel, cùng một MS-MPPT400-2 sẽ xử lý cả ba đường truyền — lưới điện, máy phát điện và pin cấp nguồn PV — từ một vỏ duy nhất, giữ cho cấu trúc liên kết chuyển mạch nhỏ gọn ngay cả khi tổ hợp thế hệ trở nên phức tạp hơn.

Cả hai tủ đều không hoạt động tách biệt với lớp EMS. Cả hai đều báo cáo trạng thái và chấp nhận tín hiệu điều khiển trên cùng một đường trục RS485/Modbus TCP/DIDO mà phần còn lại của nền tảng sử dụng, điều này cho phép EMS phối hợp quyết định truyền với trạng thái sạc pin và mức độ ưu tiên tải thay vì chuyển đổi hoàn toàn trên ngưỡng điện áp.

Tại sao Sub-10ms lại quan trọng hơn âm thanh của nó

Mười mili giây là khoảng nửa chu kỳ ở tần số 50Hz. Ngưỡng đó không phải là tùy ý — ngưỡng đó được thiết lập để duy trì trong giới hạn cho phép khi di chuyển của thiết bị có nhiều khả năng bị hư hỏng hoặc gián đoạn do gián đoạn nhất: ổ đĩa tần số thay đổi, tải CNTT do UPS hỗ trợ và bộ điều khiển sản xuất chính xác coi bất kỳ hiện tượng mất điện áp nào là tình trạng lỗi và tắt một cách phòng thủ. Một công tắc mất 100 mili giây hoặc thậm chí 50 mili giây vẫn có thể ngắt hoạt động tắt phòng thủ đó mặc dù về mặt kỹ thuật, nguồn điện chưa bao giờ biến mất hoàn toàn.

Đây cũng là lý do tại sao chức năng chuyển mạch được coi là loại phần cứng riêng thay vì được xếp vào PCS hoặc tủ pin. Cách ly nó vào một tủ được trang bị STS chuyên dụng — cho dù đó là MS-MPPT400-2 hay MS-TS500-2 — có nghĩa là quyết định chuyển đổi không cần phải chờ logic phía pin hoặc đồng bộ hóa PCS, đây chính là lý do thực sự tạo ra con số dưới 10 mili giây trong thực tế.

Để phân tích sâu hơn về kiến trúc kênh và các thông số chuyển mạch đằng sau thế hệ phần cứng này, nền tảng Phân tích thông số kỹ thuật MPPT 8 kênh và STS 500kW bao gồm phần cứng chuyển mạch chi tiết hơn. Đối với các nhóm đánh giá xem lớp chuyển đổi này phù hợp như thế nào với việc triển khai toàn bộ pin, thì Dòng giải pháp C&I ESS là điểm khởi đầu để khớp số lượng tủ, chế độ ghép nối và khả năng chuyển mạch đến một địa điểm cụ thể.