Cos'è Islanding in GTI (Grid Tie Inverter)

Un grosso problema che la maggior parte dei produttori di GTI fatica a implementare in modo efficace è ciò che è comunemente noto come 'islanding', la seguente discussione getta luce su questo importante fattore e cerca di trovare una soluzione. La questione è stata segnalata e chiarita dal Sig. Dennis, impariamo di più.

Cos'è GTI Islanding

Buongiorno,

Con un po 'di fortuna sei Swagatam Majumdar.

Sono rimasto incuriosito dal tuo lunedì 19 agosto 2013 Inverter collegato alla rete da 100VA a 1000VA artigianale Circuito, con il 555 e il 4017, ma ho una domanda per cui potresti aiutarmi:

Capisco che il circuito non si avvia senza tensione di rete esistente, ma cosa lo fa spegnere con un blackout della rete? È solo che il 'carico' di una rete non alimentata è tale che l'inverter non può alimentarla, quindi la sua uscita è effettivamente 'cortocircuitata' dalla rete rimuovendo l'alimentazione a 12V?

Se è così, sembra essere un po 'sfortunato per l'autorità elettrica se la tua linea è in lavorazione ed è aperta (cioè nessun carico stradale)! Sembra inoltre che non vi sia alcun controllo del limite di corrente dei FET.

Potete per favore chiarire il funzionamento di questa parte del circuito?

Grazie,
Dennis Gibson
Canberra

Analisi del problema del circuito

Grazie Dennis,

Senza alimentazione di rete, il circuito diventerebbe completamente inattivo perché non ci sarebbe tensione per far funzionare i circuiti integrati e i mosfet.

Non ho capito bene le seguenti affermazioni:

..... una rete non alimentata è tale che l'inverter non può alimentarla, quindi la sua potenza lo è
effettivamente 'cortocircuitato' dalla rete rimuovendo l'alimentazione a 12V?

Se è così, sembra essere un po 'sfortunato per l'autorità elettrica se
la tua linea
è in lavorazione ed è aperto (cioè nessun carico stradale)! Sembra anche che ci sia
essere nessun controllo del limite di corrente dei FET.

Sì. non c'è una funzione di controllo corrente nel design, ma può essere aggiunto facilmente, non è una cosa difficile da fare.

I migliori saluti.

Risposta

Buongiorno Swagatam,

Grazie per la risposta. OK Capisco che senza la rete di rete il circuito non può avviarsi, ma se il sistema sta entrando nella rete, può alimentarsi efficacemente dalla propria uscita.

Per come la vedo io, l'unica cosa che lo fermerà se la rete va in blackout è il 'carico' sulla griglia. Quindi, se la rete si guasta in modo tale che non vi sia alcun 'carico' visto dal GTI, (come un circuito aperto di immissione in rete), una volta avviato continuerà felicemente a fornire ciò che pensa sia la rete (ora scarica) e il suo proprio alimentatore di sincronizzazione da se stesso.

Questo crea il problema che gli ingegneri dell'autorità elettrica hanno chiamato 'islanding', in cui l'uscita di un GTI è alimentata dall'uscita di un altro GTI sullo stesso circuito. Ciò può accadere se l'alimentazione di rete è interrotta E non vi è alcun altro carico elettrico significativo sulla sezione di rete isolata (o isola).

Questo può creare seri problemi e rischi di folgorazione per i lavoratori della rete, ma non so come rilevare la differenza tra la tensione di rete dalla rete e la tensione GTI a una rete 'isolata'.

Mi chiedevo solo se il tuo progetto schematico in qualche modo riesca a farlo. Può essere testato abbastanza facilmente inserendo il GTI in una 'rete' senza carico, quindi spegnendo il circuito 'griglia', rimuovendo l'eccitazione di rete, ma lasciando il trasformatore di potenza di sincronizzazione collegato al secondario del trasformatore di uscita principale. Sospetto (sorpreso se così non fosse) che si commuterà da solo e continuerà a generare!

Risolvere il problema dell'isolamento

Grazie Dennis,

Ora ho capito e penso di aver completamente dimenticato di affrontare questo problema nell'articolo.
Tuttavia, ho un'idea, il design della forma d'onda di base dell'uscita della griglia e del mio circuito sono diversi con il loro modello.

La frequenza di campionamento applicata al pin5 del primo IC 555 riceve circa 100 Hz quando proviene dalla rete.

Ora, se la rete si guasta, la tensione del circuito che è un PWM si avvolgerà e verrà applicata al pin5 dell'IC, poiché sarebbe un PWM avrebbe una frequenza molto più alta rispetto alla controparte della rete.

Possiamo includere uno stadio convertitore da frequenza a tensione che monitorerebbe e rileverebbe il suddetto cambiamento di frequenza e lo convertirà in un segnale appropriato che potrebbe essere ulteriormente utilizzato per tagliare l'intero circuito in uno stato di fermo o questo segnale potrebbe essere usato per rompere qualche tipo di latch iniziale posizionato per mantenere il circuito in un modo di funzionamento mentre la rete era presente.

Un convertitore frequenza-tensione adatto può essere studiato qui e utilizzato per l'applicazione proposta.
https://homemade-circuits.com/2013/12/vehicle-speed-limit-alarm-circuit.html

Problema risolto

Buongiorno Swagatam,

Sì, ok. Da quello che ho visto, le unità commerciali utilizzano un oscillatore PPL 'a volano' agganciato in fase alla rete. Se la rete si interrompe, allora come suggerisci il circuito ora autoeccitato non sarà esattamente lo stesso quindi il segnale di errore del comparatore di fase PLL lo farà cambiare rapidamente, tentare di richiudere e questo può essere rilevato e attivare un arresto.

In ogni caso, aggiunge più complessità al circuito, che poi porta a un micro per aiutare a prendere le decisioni. Mi è piaciuto il tuo schema di esempio a due chip però!

Saluti e grazie per la discussione.
DG
Canberra.

Buongiorno Dennis, spiegato molto bene, grazie per averlo condiviso, lo apprezzo davvero.

Saluti:)