通过伊顿的 easyE4，以智能的方式助力电网稳定性
地点：Andernach，Rhineland-Palatinate，德国
挑战：以简便且经济高效的方式为光伏 (PV) 逆变器添加纹波控制功能
解决方案：带 Modbus RTU 模块的 easyE4 控制继电器
结果：根据电网运营商的规范，以智能的方式部署纹波控制功能
我们采用 Modbus RTU 模块，并利用 easyE4 的四个无源切换触点（连接至电网运营商的纹波控制接收器），将输出降至 60%、30% 或 0%。
背景
这一切都始于电动汽车的热潮——而且是纯电动汽车。为推动能源转型，IVG Energy Solutions GmbH 的创始人兼首席执行官 Denis Röthke 和 Michael Giesa 致力于让客户仅使用可再生能源为电动汽车供电。
这家新成立的公司专注于打造光伏 (PV) 领域的整体解决方案，业务涵盖太阳能电池板、逆变器以及储能系统。鉴于现有光伏系统大多回报期长达 20 年，且存在诸多不足，两人于 2020 年决定亲自进军批发市场。
经过深入考察，他们最终找到一家供应商，其产品在功能、质量和价格方面完全符合他们的需求。这些混合逆变器不仅能将直流电转换为交流电，更专为配合蓄电池存储多余电量而设计。
唯一缺点在于，德国与欧洲多国规定，超过特定功率的太阳能装置必须配备所谓的“纹波控制接收器”（ripple control receiver) 。该功能可根据电网负荷及输入电量，使电网运营商分四个阶段将系统输出从 100% 降至 0%，从而防止过载。然而，IVG Energy Solution 选择的制造商所生产的逆变器既没有配备此功能，也没有必要的连接。
挑战
因此，在德国使用时，这些设备必须加装用于纹波控制硬件和软件——这是针对峰值输出功率达 30 千瓦及以上系统的强制要求。该阈值（亦称千瓦峰值 (kWp)）在电网容量特别低的地区可能会更低。
除销售逆变器外，IVG Energy Solutions 还希望通过提供全面的售前服务和售后支持实现差异化竞争，包括与 Home Assistant 和 ioBroker 建筑自动化平台的智能连接。
然而，最初用于此目的的单板计算机很快就暴露出性能瓶颈，其可靠性也难以满足需求。因此，Giesa 和 Röthke 开始寻找更优解决方案，以将纹波控制接收器集成到太阳能逆变器中。恰巧在场的一位伊顿当地代表提供了现成的解决方案：easyE4 控制继电器。凭借其丰富的功能模块和通信接口，该设备相当于小型可编程逻辑控制器 (PLC)。
解决方案
配备 Modbus RTU 模块的 easyE4 使德国电网运营商所需的纹波控制技术得以轻松实现。“我们采用 Modbus RTU 模块，并利用 easyE4 的四个无源切换触点（连接至电网运营商的纹波控制接收器），将输出降至 60%、30% 或 0%，”Denis Röthke 说道。
然而，easyE4 的功能远不止于此。作为一款成熟的控制器而非电路板，它能够获取逆变器的全部信息。因此，IVG Energy Solutions 目前正与伊顿公司合作，致力于使混合逆变器更加灵活智能。
其中最重要的目标之一是促进电网稳定性。已实现的一项功能是针对连接至 IVG Energy Solutions 提供的光伏 (PV) 系统的热泵进行余热管理。支持此功能的热泵被称为“SG 就绪”设备，其中 SG 代表“智能电网 (smart grid)”。
伊顿的应用工程师 Paul Dyck 解释了其中的工作原理：“系统不会将多余电力输送至电网，而是将其储存在加热系统的缓冲罐中。这意味着缓冲罐的加热温度将提升 10%——例如，从 45 度升至 50 度——以实现电力储存，而非低价售出。” 其优势显而易见——既避免电网过载，又使太阳能系统运营商能充分利用自产电力。
结果
通过将逆变器与 easyE4 及配套软件相结合，客户可获得符合规范的“即插即用”解决方案，从而确保设备在德国境内畅通无阻地投入使用。“我们运用伊顿的技术和软件对逆变器系统进行优化，以便提供‘在德国设计和制造的产品’，”Röthke 解释道。
但波纹控制只是起点——IVG 计划充分挖掘 easyE4 的技术潜力，通过添加更多功能选项实现全面升级，包括通过控制继电器显示屏预配置逆变器以及云端集成等。这是因为智能负载管理对构建面向未来的电力供应具有重要意义。
发送电子邮件
MyEatonFAQs
