Τι είναι το νησί στο GTI (Grid Tie Inverter)

Ένα μεγάλο ζήτημα που οι περισσότεροι κατασκευαστές GTI δυσκολεύονται να εφαρμόσουν αποτελεσματικά είναι, αυτό που είναι κοινώς γνωστό ως 'islanding', η ακόλουθη συζήτηση ρίχνει φως σε αυτόν τον σημαντικό παράγοντα και προσπαθεί να βρει μια λύση. Το ζήτημα επισημάνθηκε και διευκρινίστηκε από τον κ. Dennis, Ας μάθουμε περισσότερα.

Τι είναι το GTI Islanding

G'day,

Με οποιαδήποτε τύχη, είστε ο Swagatam Majumdar.

Με ενδιέφερε η Δευτέρα 19 Αυγούστου 2013 Σπιτικός μετατροπέας 100VA έως 1000VA Κύκλωμα, με τα 555 & 4017 αλλά έχετε μια ερώτηση που μπορεί να μπορείτε να με βοηθήσετε:

Κατανοώ ότι το κύκλωμα δεν θα ξεκινήσει χωρίς την υπάρχουσα τάση δικτύου, αλλά τι προκαλεί το κλείσιμο με διακοπή ρεύματος; Είναι απλώς ότι το «φορτίο» ενός μη τροφοδοτούμενου δικτύου είναι τέτοιο ώστε ο μετατροπέας να μην μπορεί να το τροφοδοτήσει, οπότε η έξοδος του «βραχυκυκλώνεται» αποτελεσματικά από το δίκτυο αφαιρώντας την παροχή 12V;

Εάν ναι, φαίνεται λίγο άτυχη για την αρχή ηλεκτρισμού εάν η γραμμή σας εργάζεται και είναι ανοιχτή (δηλ. Χωρίς φορτίο στο δρόμο)! Φαίνεται επίσης ότι δεν υπάρχει τρέχων οριακός έλεγχος των FETS.

Μπορείτε να διευκρινίσετε τη λειτουργία αυτού του τμήματος του κυκλώματος;

Ευχαριστώ,
Ντένις Γκίμπσον
Καμπέρα

Ανάλυση του ζητήματος κυκλώματος

Ευχαριστώ Dennis,

Χωρίς ισχύ δικτύου, το κύκλωμα θα καθίστατο εντελώς ανενεργό επειδή δεν θα υπήρχε τάση λειτουργίας των IC και των mosfets.

Δεν κατάλαβα τις ακόλουθες δηλώσεις:

..... ένα μη τροφοδοτικό πλέγμα είναι τέτοιο που ο μετατροπέας δεν μπορεί να τον τροφοδοτήσει, έτσι η έξοδος του είναι
αποτελεσματικά «βραχυκυκλωμένο» από το πλέγμα αφαιρώντας την παροχή 12V;

Εάν ναι, φαίνεται λίγο άτυχη για την αρχή ηλεκτρισμού εάν
τη γραμμή σας
δουλεύεται και είναι ανοιχτό (δηλαδή χωρίς φορτίο στο δρόμο)! Φαίνεται επίσης
να μην υπάρχει τρέχων οριακός έλεγχος των FETS.

Ναί. Δεν υπάρχει τρέχουσα δυνατότητα ελέγχου στη σχεδίαση, αλλά μπορεί να προστεθεί εύκολα, όχι κάτι δύσκολο να γίνει.

Τις καλύτερες ευχές.

Ανατροφοδότηση

G’day Swagatam,

Ευχαριστούμε για την απάντησή σας. Εντάξει, καταλαβαίνω ότι χωρίς να υπάρχει δίκτυο δικτύου, το κύκλωμα δεν μπορεί να ξεκινήσει, αλλά εάν το σύστημα τρέχει στο δίκτυο, μπορεί να τροφοδοτηθεί αποτελεσματικά από τη δική του έξοδο.

Όπως το βλέπω, το μόνο πράγμα που θα το σταματήσει εάν το πλέγμα μπαίνει σε συσκότιση είναι το 'φορτίο' στο πλέγμα. Έτσι, εάν το πλέγμα αποτύχει με τέτοιο τρόπο ώστε να μην υπάρχει 'φορτίο' από το GTI, (όπως μια τροφοδοσία ανοικτού κυκλώματος), τότε μόλις ξεκινήσει, θα συνεχίσει ευτυχώς να παρέχει αυτό που πιστεύει ότι είναι το πλέγμα (τώρα εκφορτωμένο) και το το δικό του τροφοδοτικό συγχρονισμού από μόνο του

Αυτό δημιουργεί το πρόβλημα που οι μηχανικοί της αρχής ηλεκτρικής ενέργειας ονόμασαν 'islanding', όπου η έξοδος ενός GTI τροφοδοτείται από την έξοδο ενός άλλου GTI στο ίδιο κύκλωμα. Αυτό μπορεί να συμβεί εάν διακοπεί η τροφοδοσία δικτύου και ΔΕΝ υπάρχει άλλο σημαντικό ηλεκτρικό φορτίο στο απομονωμένο τμήμα δικτύου (ή στο νησί).

Αυτό μπορεί να δημιουργήσει σοβαρά προβλήματα και κίνδυνο ηλεκτροπληξίας για τους εργαζόμενους στο δίκτυο, αλλά δεν ξέρω πώς να ανιχνεύσω τη διαφορά μεταξύ της τάσης δικτύου από το δίκτυο και της τάσης GTI σε ένα 'απομονωμένο' δίκτυο.

Απλώς αναρωτήθηκα εάν το σχηματικό σας σχέδιο επιτυγχάνει με κάποιο τρόπο. Μπορεί να ελεγχθεί πολύ εύκολα τρέχοντας το GTI σε ένα «πλέγμα» χωρίς φορτίο, μετά απενεργοποιώντας το κύκλωμα «πλέγμα», αφαιρώντας την διέγερση δικτύου, αλλά αφήνοντας το μετασχηματιστή ισχύος συγχρονισμού συνδεδεμένο στον κύριο μετασχηματιστή εξόδου δευτερεύον. Υποψιάζομαι (έκπληκτος αν δεν το έκανε) ότι θα αλλάξει μόνος του και θα συνεχίσει να δημιουργεί!

Επιδιόρθωση του ζητήματος Islanding

Ευχαριστώ Dennis,

Τώρα το κατάλαβα και νομίζω ότι ξέχασα εντελώς το θέμα στο άρθρο.
Έχω όμως μια ιδέα, ο βασικός σχεδιασμός κυματομορφής της εξόδου δικτύου και του κυκλώματος μου είναι διαφορετικός με το μοτίβο τους.

Η συχνότητα δείγματος που εφαρμόζεται στο pin5 του πρώτου IC 555 λαμβάνει περίπου 100 Hz όταν είναι από το δίκτυο δικτύου.

Τώρα, εάν το δίκτυο συμβεί να αποτύχει, η τάση κυκλώματος που είναι PWM θα βγει και θα εφαρμοστεί στο pin5 του IC, καθώς θα ήταν PWM θα είχε πολύ υψηλότερη συχνότητα από το αντίστοιχο του δικτύου.

Μπορούμε να συμπεριλάβουμε ένα στάδιο μετατροπής συχνότητας σε τάση που θα παρακολουθούσε και θα ανιχνεύσει την παραπάνω μεταβολή της συχνότητας και θα το μετατρέψει σε κατάλληλο σήμα που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί περαιτέρω για να κόψει ολόκληρο το κύκλωμα σε μια στάση ή αυτό το σήμα θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί να σπάσει κάποιο είδος του αρχικού μανδάλου τοποθετημένο για συγκράτηση του κυκλώματος σε λειτουργία λειτουργίας ενώ το πλέγμα ήταν παρόν.

Ένας κατάλληλος μετατροπέας συχνότητας σε τάση μπορεί να μελετηθεί εδώ και να χρησιμοποιηθεί για την προτεινόμενη εφαρμογή.
https://homemade-circuits.com/2013/12/vehicle-speed-limit-alarm-circuit.html

Το πρόβλημα λύθηκε

G’day Swagatam,

Ναι εντάξει. Από ό, τι έχω δει, οι εμπορικές μονάδες χρησιμοποιούν μια φάση ταλαντωτή 'σφόνδυλου' PPL που είναι κλειδωμένη στο δίκτυο. Εάν το δίκτυο αποτύχει, τότε όπως προτείνετε ο βρόχος αυτοεγείωσης δεν θα είναι ακριβώς ο ίδιος, έτσι το σήμα σφάλματος σύγκρισης φάσης PLL θα αλλάξτε γρήγορα, προσπαθήστε να κλειδώσετε ξανά, και αυτό μπορεί να ανιχνευθεί και να προκαλέσει διακοπή λειτουργίας.

Είτε έτσι είτε αλλιώς, προσθέτει περισσότερη πολυπλοκότητα στο κύκλωμα, το οποίο στη συνέχεια οδηγεί σε ένα μικρό για να βοηθήσει στη λήψη των αποφάσεων. Μου άρεσε το σχηματικό παράδειγμα των δύο chip!

Ευχαριστώ και ευχαριστώ για τη συζήτηση.
ΓΔ
Καμπέρα.

G'day Dennis, πολύ ωραία εξήγησε, ευχαριστώ που το μοιράστηκα το εκτιμώ πραγματικά.

Στην υγειά σας:)