Cách kết nối 2 bộ biến tần song song: Hướng dẫn từng bước cho hệ thống năng lượng mặt trời

Trong quy mô lớn hoặc có khả năng mở rộng Hệ thống quang điện (PV), Công suất đầu ra của một bộ biến tần đơn lẻ bị giới hạn do các yếu tố như khả năng của thiết bị chuyển mạch công suất. Để đáp ứng nhu cầu của các tải có công suất cao hơn, việc kết nối nhiều bộ biến tần song song để kết hợp công suất đầu ra của chúng là một phương pháp phổ biến—một giải pháp hiệu quả để đạt được công suất hệ thống tổng thể cao hơn.

Bài viết này trình bày GODE 5.6KW-01P Sử dụng bộ biến tần năng lượng mặt trời làm ví dụ để giải thích một cách hệ thống cách thực hiện kết nối song song giữa hai bộ biến tần. Nội dung bao gồm các bước chuẩn bị, quy trình đấu nối, cấu hình giao tiếp, những lỗi thường gặp cần tránh, và tóm tắt ưu nhược điểm của việc kết nối song song bộ biến tần—giúp người dùng xây dựng hệ thống điện mặt trời ổn định, hiệu quả và có khả năng mở rộng.

1. Kiểm tra ban đầu và chuẩn bị

1.1 Kiểm tra tính tương thích của bộ biến tần

Lấy ví dụ về GODE 5.6KW-01P:
Biến tần A: 5.6KW-01P
Biến tần B: 5.6KW-01P

Đảm bảo cả hai bộ biến tần năng lượng mặt trời cùng model và thông số kỹ thuật, đặc biệt là các thông số về điện áp, dòng điện và tần số phải nhất quán. Sự không tương thích có thể dẫn đến sự cố hệ thống hoặc hư hỏng thiết bị. Bộ biến tần GODE 5.6KW-01P hỗ trợ kết nối song song tối đa 6 đơn vị, sử dụng các giao thức truyền thông RS485 hoặc CAN.

Chúng tôi khuyến nghị sử dụng bộ biến tần từ Cùng thương hiệu, cùng mẫu, Phiên bản firmware và công suất định mức để tối ưu hóa tính tương thích và hiệu suất hệ thống.

1.2 Chuẩn bị các dây cáp và dụng cụ cần thiết

Chiều dài và tiết diện đủ của các dây cáp AC, đường truyền thông tin, dây tiếp đất, v.v.
Công cụ: tua vít, cờ lê, băng dính điện, đồng hồ vạn năng và các công cụ khác dùng cho việc lắp đặt và kiểm tra.

2. Quy trình vận hành song song của bộ biến tần từng bước

Bước 1: Lắp đặt cáp truyền thông

• Xác định bộ biến tần chính (Master) và bộ biến tần phụ (Slave)
• Sử dụng RS485, CAN bus hoặc các cổng riêng của nhà sản xuất để kết nối hai bộ biến tần với nhau.
• Đối với RS485: Sử dụng cấu hình daisy-chain và thêm các điện trở kết thúc 120Ω ở cả hai đầu để đảm bảo truyền thông ổn định.

Bước 2: Kết nối các đầu ra của bộ biến tần

Kết nối các cực ra của cả hai bộ biến tần theo thứ tự pha và cực tính chính xác. Các nhãn cực ra thông thường của bộ biến tần bao gồm “L” (Pha), “N” (Trung tính) và “PE” (Đất). Đảm bảo tính nhất quán về pha để tránh các vấn đề về dòng điện tuần hoàn (dòng điện vòng).

• Biến tần A (L) → Hộp phân phối, cực L
• Biến tần B Live (L) → Cùng cực L
• Biến tần A Trung tính (N) → Cổng N của hộp phân phối
• Biến tần B Trung tính (N) → Cùng cực N
• Các cực nối đất của cả hai bộ biến tần → Điểm nối đất chung

Tiêu chuẩn lắp đặt dây điện:

• Sử dụng các thiết bị đầu cuối tương thích để đảm bảo kết nối an toàn và đáng tin cậy.
• Tất cả các bộ biến tần nên sử dụng chung hệ thống tiếp đất để tránh nhiễu hoặc rủi ro rò rỉ.

Bước 3: Kết nối với bộ ắc quy (nếu có)

Kết nối các cực ra của cả hai bộ biến tần theo thứ tự pha và cực tính chính xác. Các nhãn cực ra thông thường của bộ biến tần bao gồm “L” (Pha), “N” (Trung tính) và “PE” (Đất). Đảm bảo tính nhất quán về pha để tránh các vấn đề về dòng điện tuần hoàn (dòng điện vòng).

• Nếu hệ thống bao gồm lưu trữ năng lượng, hãy kết nối cả hai bộ biến tần với cùng một bộ pin.
• Lắp đặt các bộ cách ly ắc quy, cầu chì hoặc aptomat để đảm bảo an toàn.
• Đảm bảo điện áp pin phù hợp với dải điện áp đầu vào của bộ biến tần, nếu không có thể xảy ra lỗi khởi động hoặc hư hỏng.

Bước 4: Kết nối các mô-đun quang điện (PV)

• Tùy chọn A (được khuyến nghị): Kết nối mỗi bộ biến tần với một mảng pin mặt trời riêng biệt.
• Tùy chọn B: Sử dụng hộp kết hợp để phân phối đều các chuỗi PV trên cả hai bộ biến tần.
• Theo dõi dòng điện đầu vào MPPT để tránh quá tải.

Kết nối các cực ra của cả hai bộ biến tần theo thứ tự pha và cực tính chính xác. Các nhãn cực ra thông thường của bộ biến tần bao gồm “L” (Pha), “N” (Trung tính) và “PE” (Đất). Đảm bảo tính nhất quán về pha để tránh các vấn đề về dòng điện tuần hoàn (dòng điện vòng).

Bước 5: Bật nguồn và kiểm tra

• Kiểm tra lại tất cả các đường dây điện.
• Bật nguồn cho bộ biến tần chính trước tiên, kiểm tra đầu ra điện áp/dòng điện/tần số.
• Bật nguồn cho bộ biến tần nô lệ và đảm bảo đồng bộ hóa.
• Xác nhận trong giao diện giám sát rằng cả hai bộ biến tần đều ở chế độ song song và hoạt động đồng bộ.

Bước 6: Kiểm thử tải

• Kết nối hệ thống với các tải thực tế (động cơ, đèn, v.v.)
• Kiểm tra để đảm bảo hoạt động ổn định, không có cảnh báo, dao động điện áp hoặc lỗi biến tần.
• Kiểm tra xem việc chia sẻ dòng điện giữa các bộ biến tần có cân bằng hay không.
• Nếu xảy ra sự cố, hãy kiểm tra cài đặt kết nối, tính ổn định của điện áp và chất lượng cáp.

3. Những lỗi thường gặp cần tránh trong việc thiết lập song song biến tần

Kết hợp các thương hiệu hoặc phiên bản firmware khác nhau

Vấn đềSử dụng các bộ biến tần có các mẫu, thương hiệu hoặc mức điện áp khác nhau có thể gây ra tình trạng phân phối tải không đều, hiệu suất kém hoặc hư hỏng.

Giải phápLuôn sử dụng các mô hình giống hệt nhau với cùng phiên bản firmware và thông số kỹ thuật.

Lỗi kết nối pha AC

Vấn đề: Việc kết nối sai giữa pha và trung tính, hoặc các đầu nối lỏng lẻo, có thể dẫn đến hỏng hóc hoặc giảm hiệu suất.

Giải phápTắt nguồn điện trước khi tiến hành lắp đặt dây điện; kiểm tra lại các ký hiệu trên đầu nối; đảm bảo các kết nối chắc chắn, cách điện và chính xác.

Bỏ qua cấu hình giao tiếp

Vấn đềNếu không có cấu hình giao tiếp đúng cách, các bộ biến tần không thể trao đổi dữ liệu, dẫn đến tình trạng không ổn định.

Giải phápSử dụng RS485, CAN hoặc các giao diện chuyên dụng của nhà sản xuất, cấu hình vai trò chủ-nô lệ và kiểm tra trạng thái kết nối.

Thông gió không đủ hoặc lắp đặt quá chặt chẽ

Vấn đềViệc lắp đặt bộ biến tần trong các không gian kín, thông gió kém có thể gây quá nhiệt và suy giảm hiệu suất.

Giải phápĐảm bảo khoảng cách đủ rộng để đảm bảo lưu thông không khí, làm mát và bảo trì, nhằm đảm bảo hoạt động đáng tin cậy trong thời gian dài.

4. Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống biến tần song song

Kết hợp các thương hiệu hoặc phiên bản firmware khác nhau

4.1 Ưu điểm

Tăng công suất và sản lượng:
Các bộ biến tần được kết nối song song sẽ kết hợp công suất của chúng, ví dụ: hai bộ biến tần GODE 5.6KW-01P cung cấp công suất 11.2kW, phù hợp cho các hộ gia đình có nhu cầu tiêu thụ điện cao.

Độ tin cậy được cải thiện:
Trong trường hợp một bộ biến tần bị hỏng hoặc đang bảo trì, các bộ biến tần khác tiếp tục hoạt động để duy trì nguồn điện.

Khả năng mở rộng:
Dễ dàng mở rộng hệ thống bằng cách thêm các bộ biến tần mà không cần thiết kế lại toàn bộ hạ tầng, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí.

Tuổi thọ kéo dài:
Tải trọng được phân phối đều giữa các đơn vị, giúp giảm áp lực lên từng bộ biến tần và kéo dài tuổi thọ của chúng.

4.2 Nhược điểm

Chi phí cao hơn:
Hai bộ biến tần thường đắt hơn một bộ có cùng công suất. Các dây cáp và phụ kiện bổ sung cũng làm tăng chi phí.

Độ phức tạp của bảo trì:
Nhiều thiết bị hơn đồng nghĩa với nhiều điểm yếu hơn và thời gian khắc phục sự cố lâu hơn.

Độ phức tạp của việc kiểm soát cao hơn:
Hoạt động song song yêu cầu kiểm soát chia sẻ dòng điện chính xác để ngăn chặn dòng điện tuần hoàn. Các phương pháp hiện có như phát hiện dòng điện, chế độ chủ-nô, logic phân tán hoặc kiểm soát độ trễ vẫn còn chưa hoàn hảo—gây ra rủi ro về tổn thất, mất ổn định hoặc gián đoạn nguồn điện.

Mặc dù hoạt động song song của bộ biến tần mang lại nhiều lợi ích về công suất, độ tin cậy và khả năng mở rộng, nó đòi hỏi các tiêu chuẩn cao trong việc lựa chọn bộ biến tần, thiết lập hệ thống truyền thông, độ chính xác của hệ thống dây dẫn và sự phối hợp của hệ thống. Bằng cách tuân thủ nghiêm ngặt các quy trình tiêu chuẩn và sử dụng các thành phần tương thích, người dùng có thể giảm thiểu các rủi ro như dòng điện tuần hoàn hoặc mất cân bằng điện áp, đồng thời đảm bảo hoạt động song song an toàn và bền vững trong thời gian dài.

Đối với các dự án sử dụng hệ thống nhiều bộ biến tần, chúng tôi khuyến nghị lựa chọn các bộ biến tần có hỗ trợ song song tích hợp sẵn, giao diện truyền thông đầy đủ và tài liệu hướng dẫn chi tiết để giảm thiểu độ phức tạp kỹ thuật và chi phí bảo trì định kỳ.