Was ist Islanding in GTI (Grid Tie Inverter)?

Ein großes Problem, das die meisten GTI-Hersteller nur schwer effektiv umsetzen können, ist das sogenannte 'Islanding'. Die folgende Diskussion beleuchtet diesen wichtigen Faktor und versucht, eine Lösung zu finden. Das Problem wurde von Herrn Dennis aufgezeigt und geklärt. Lassen Sie uns mehr erfahren.

Was ist GTI Islanding?

Tag auch,

Mit etwas Glück sind Sie Swagatam Majumdar.

Ich war fasziniert von Ihrem Montag, dem 19. August 2013 Selbst gemachter 100VA bis 1000VA Netzwechselrichter Schaltung, mit dem 555 & 4017, aber haben Sie eine Frage, bei der Sie mir möglicherweise helfen können:

Ich verstehe, dass der Stromkreis nicht ohne vorhandene Netzspannung startet, aber warum wird er mit einem Netzausfall abgeschaltet? Ist es nur so, dass die „Last“ eines nicht mit Strom versorgten Netzes so ist, dass der Wechselrichter es nicht speisen kann, sodass seine Leistung durch das Netz, das die 12-V-Versorgung unterbricht, effektiv „kurzgeschlossen“ wird?

Wenn ja, scheint es ein bisschen Pech für die Elektrizitätsbehörde zu sein, wenn Ihre Leitung bearbeitet wird und offen ist (d. H. Keine Straßenlast)! Es scheint auch keine Strombegrenzungssteuerung der FETS zu geben.

Können Sie bitte die Funktionsweise dieses Teils der Schaltung erläutern?

Vielen Dank,
Dennis Gibson
Canberra

Analyse des Schaltungsproblems

Danke Dennis,

Ohne Netzstrom würde die Schaltung vollständig inaktiv werden, da keine Spannung für den Betrieb der ICs und der Mosfets vorhanden wäre.

Ich habe die folgenden Aussagen nicht ganz verstanden:

..... ein nicht mit Strom versorgtes Netz ist so beschaffen, dass der Wechselrichter es nicht speisen kann, also ist seine Leistung
effektiv durch das Netz 'kurzgeschlossen', das die 12-V-Versorgung entfernt?

Wenn ja, scheint es ein bisschen Pech für die Elektrizitätsbehörde zu sein, wenn
Ihre Linie
wird bearbeitet und ist offen (d. h. keine Straßenlast)! Es scheint auch zu
keine Strombegrenzungssteuerung der FETS sein.

Ja. Es gibt keine aktuelle Steuerungsfunktion im Design, kann aber einfach hinzugefügt werden, was nicht schwierig ist.

Freundliche Grüße.

Feedback

G’day Swagatam,

Vielen Dank für Ihre Antwort. OK, ich verstehe, dass der Stromkreis ohne vorhandenes Netz nicht gestartet werden kann, aber wenn das System in das Netz einläuft, kann es sich effektiv von seinem eigenen Ausgang selbst versorgen.

Aus meiner Sicht ist das einzige, was es stoppen wird, wenn das Gitter in einen Stromausfall gerät, die „Last“ auf dem Gitter. Wenn das Netz also so ausfällt, dass der GTI keine „Last“ sieht (z. B. eine Einspeisung im offenen Stromkreis), wird es nach dem Start gerne weiter das liefern, was es für das Netz hält (jetzt entladen) und dessen eigenes Synchronisationsnetzteil von selbst.

Dies schafft das Problem, dass die Ingenieure der Elektrizitätsbehörde 'Inselbildung' nannten, bei der der Ausgang eines GTI vom Ausgang eines anderen GTI auf demselben Stromkreis gespeist wird. Dies kann passieren, wenn eine Netzzufuhr unterbrochen ist UND der isolierte Netzabschnitt (oder die Insel) keine andere signifikante elektrische Last aufweist.

Dies kann zu ernsthaften Problemen und einem Stromschlagrisiko für Netzarbeiter führen, aber ich weiß nicht, wie ich den Unterschied zwischen der Netzspannung vom Netz und der GTI-Spannung zu einem „isolierten“ Netz erkennen kann.

Ich habe mich nur gefragt, ob Ihr schematischer Entwurf dies irgendwie erreicht. Es kann recht einfach getestet werden, indem der GTI in ein „Netz“ ohne Last betrieben wird, dann der „Netz“ -Schaltkreis abgeschaltet wird, die Netzerregung entfernt wird, der Synchronleistungstransformator jedoch an den sekundären Hauptausgangstransformator angeschlossen bleibt. Ich vermute (überrascht, wenn nicht), dass es sich selbst kommutiert und weiter generiert!

Behebung des Inselproblems

Danke Dennis,

Jetzt habe ich es verstanden und ich glaube, ich habe völlig vergessen, dieses Problem im Artikel anzusprechen.
Ich habe jedoch eine Idee, dass das grundlegende Wellenformdesign des Gitterausgangs und meiner Schaltung sich in ihrem Muster unterscheiden.

Die an Pin 5 des ersten IC 555 angelegte Abtastfrequenz empfängt etwa 100 Hz, wenn sie vom Netznetz stammt.

Wenn nun das Netz ausfällt, wird die Schaltungsspannung, die eine PWM ist, hochgeschleift und an Pin 5 des IC angelegt, da es sich bei einer PWM um eine viel höhere Frequenz als das Netzgegenstück handeln würde.

Wir können eine Frequenz-Spannungs-Wandler-Stufe einschließen, die die obige Frequenzänderung überwacht und erfasst und in ein geeignetes Signal umwandelt, das weiter verwendet werden könnte, um die gesamte Schaltung in einen Stillstand zu unterbrechen, oder dieses Signal könnte verwendet werden, um irgendeine Art zu unterbrechen der anfänglichen Verriegelung positioniert, um die Schaltung in einem Funktionsmodus zu halten, während das Gitter vorhanden war.

Ein geeigneter Frequenz-Spannungs-Wandler kann hier untersucht und für die vorgeschlagene Anwendung verwendet werden.
https://homemade-circuits.com/2013/12/vehicle-speed-limit-alarm-circuit.html

Problem gelöst

G’day Swagatam,

Ja ok. Wie ich gesehen habe, verwenden kommerzielle Einheiten eine PPL-Schwungrad-Oszillatorphase, die an das Netz angeschlossen ist. Wenn das Netz ausfällt, ist die jetzt selbsterregte Schleife, wie Sie vorschlagen, nicht genau dieselbe, so dass das PLL-Phasenkomparator-Fehlersignal auftritt Ändern Sie schnell, versuchen Sie erneut zu sperren, und dies kann erkannt werden, und lösen Sie ein Herunterfahren aus.

In beiden Fällen wird die Schaltung komplexer, was dann zu einem Mikro führt, das bei der Entscheidungsfindung hilft. Ihr Beispielschema mit zwei Chips hat mir allerdings gefallen!

Prost & Danke für die Diskussion.
DG
Canberra.

G'day Dennis, sehr nett erklärt, danke, dass du es geteilt hast. Ich weiß es wirklich zu schätzen.

Prost:)