Підключення трифазного інтелектуального лічильника та пошук несправностей у гібридному інверторі

У гібридній системі з інвертором інтелектуальний лічильник вимірює напрямок і величину потужності в точці підключення до мережі та передає ці дані інвертору через канал зв’язку RS485, на основі чого інвертор керує своєю роботою. Якщо підключення інтелектуального лічильника виконано неправильно, інвертор працює на основі неправильних даних: наприклад, крива споживання повторює криву вироблення або стає від’ємною.

Спочатку розглянемо, для чого призначений трифазний «розумний» лічильник, на що слід звернути увагу під час планування підключення «розумного» лічильника та в яких випадках доцільне використовувати пряме вимірювання або вимірювання через трансформатор струму (CT). Далі йде напрямок підключення CT, причому правильний напрямок стрілки може відрізнятися залежно від виробника, потім — порядок фаз, місце розташування точки вимірювання, деталі підключення RS485 та схема з кількома інверторами.

Друга частина присвячена пошуку несправностей: як «розумний» лічильник обмежує зворотну подачу електроенергії, що слід перевірити в першу чергу при помилкових або від’ємних значеннях, а також звідки беруться несправності, пов’язані з комунікацією та коефіцієнтом трансформації CT. Насамкінець ми крок за кроком пройдемося по процесу пошуку несправностей, і ви отримаєте контрольний список SOLARKIT для введення в експлуатацію. Інструкції виробника призначені виключно для кваліфікованих електриків.

Для чого потрібен «розумний» лічильник у системі з гібридним інвертором?

«Розумний» лічильник — це «око» гібридного інвертора в точці підключення до мережі. У трифазному виконанні він вимірює напругу, струм та напрямок потужності для кожної фази, тобто те, чи споживаєте ви в даний момент енергію з мережі, чи подаєте її в мережу. На основі цих даних та власних вимірювань інвертор розраховує споживання домогосподарства.

На цих даних базується все управління. Гібридний інвертор на основі виміряних значень імпорту та експорту, виробництва сонячних панелей та рівня заряду акумулятора вирішує, чи спрямувати надлишок на забезпечення споживачів, зарядку або подачу в мережу, а також коли розрядити акумулятор. Без лічильника та CT у деяких виробників акумулятор заряджається та розряджається лише за налаштуваннями за часом (TOU); для режиму роботи, що автоматично мінімізує споживання енергії з мережі, необхідна установка лічильника енергії. Це саме вимірювання є також основою для обмеження подачі енергії в мережу.

Важлива відмінність полягає в тому, що лічильник споживання інвертора не є тотожним лічильнику, який використовується енергопостачальником для розрахунків. В інструкції з установки одного з поширених трифазних лічильників чітко зазначено, що прилад не призначений для розрахунків, і його дані можуть відрізнятися від даних мережевого лічильника споживання.

Якщо лічильник підключено неправильно, система управління працює з помилками: у разі перевернутого трансформатора струму (CT) або неправильно призначеної фази споживання сприймається як подача, і система заряджає, розряджає або обмежує споживання в невідповідний момент. 

Підключення «розумного» лічильника: основні аспекти проектування системи

Підключення «розумного» лічильника починається за креслярським столом, а не біля розподільного щита. Варто з’ясувати чотири питання ще до початку робіт на об’єкті.

Перше — тип лічильника. Інвертор зчитує дані лічильника за протоколом Modbus, тому перед підключенням слід перевірити підтримку протоколу, а найнадійнішим варіантом є лічильник, затверджений виробником. До трифазних гібридних інверторів Huawei підключається лічильник DTSU666-H через інтерфейс RS485, а в трифазних моделях інверторів FoxEss виробник рекомендує використовувати лічильник типу DTSU666. Компанія Huawei заздалегідь налаштовує комунікаційні параметри лічильника на заводі, тому при сумісному підключенні рідше трапляються помилки конфігурації.

Другий аспект — точка вимірювання. Основне завдання лічильника — регулювання потужності в точці підключення до мережі, тому точність нульового експорту більше залежить від місця розташування лічильника, ніж від самого обладнання. Розташування детально розглядається в окремому розділі.

Третій аспект — режим вимірювання та зв’язок. Згідно з інструкцією до лічильника Huawei DTSU666-HW, до 80 А передбачено пряме підключення, а понад цю величину — підключення через трансформатор струму. Перед підключенням «розумного» лічильника слід також спланувати трасу сигнального кабелю між лічильником та інвертором, оскільки на його довжину накладаються обмеження виробника. Наприклад, у однофазних системах FoxESS кабель CT можна подовжити максимум до 30 метрів; при більшій відстані необхідний лічильник з протоколом Modbus.

Четвертий аспект — захист. У відгалуженнях лічильника напруги Huawei DTSU666-H на кожній фазі вбудовано запобіжник, тоді як для інших лічильників передбачено встановлення зовнішнього відключача поблизу лічильника. Завжди проектуйте відповідно до інструкції до конкретного лічильника.

Пряме вимірювання чи вимірювання через трансформатор струму: коли застосовувати яке рішення?

Вибір між цими двома варіантами залежить насамперед від очікуваної сили струму. При прямому вимірюванні фазні провідники проходять безпосередньо через вимірювальний прилад, тому немає передавального коефіцієнта і немає напрямку CT, який можна було б порушити. Обмеженням є номінальний струм лічильника: Huawei DTSU666-HW можна підключити безпосередньо до 80 А, а версія DTSU666 з прямим вимірюванням також призначена для систем з струмом не більше 80 А. Якщо підключення залишається в цих межах, це найпростіше рішення, але для підключення доведеться розрізати магістральну лінію.

При вимірюванні з використанням CT лічильник вимірює струм через вимірювальні трансформатори струму без розрізу головної лінії, тому це типове рішення для промислових і комерційних систем з великим струмом. У цьому випадку трифазний «розумний» лічильник може працювати з двома типами трансформаторів струму. Один із них — призначений виробником трансформатор струму з міліамперним вихідним сигналом, наприклад 100 А/40 мА або 250 А/50 мА. Інший — стандартний трансформатор струму з амперним вторинним виходом (наприклад, 400/1 А), у якого коефіцієнт перетворення потрібно налаштувати в лічильнику після підключення.

У другому випадку діє суворе правило безпеки: вторинний ланцюг ніколи не можна розривати під навантаженням. При розімкнутому вторинному ланцюзі може індукуватися напруга навіть у кіловольтах, тому стандарт IEEE C57.13 також забороняє таку експлуатацію, а перед демонтажем вторинний ланцюг необхідно закоротити.

Коротко: при малих струмах логічним вибором є пряме вимірювання, а при великих — вимірювання за допомогою трансформатора струму (CT), а конкретний тип визначається списком сумісності інвертора.

Напрямок підключення CT: як уникнути помилкових вимірювань імпорту–експорту?

Лічильник визначає напрямок потужності за фазовим зсувом напруги та струму відносно один одного. Якщо напрямки цих двох величин не збігаються, їхній добуток буде від’ємним, тобто споживання буде виглядати як подача, і навпаки. Згідно з досвідом фахівців-електриків, це може бути спричинено чотирма причинами: неправильним розташуванням ТТ на провіднику, переплутанням вторинних проводів ТТ на клемах, переплутанням проводів вимірювача напруги, а також реальним зворотним живленням. Крім того, дві помилки можуть взаємно компенсувати одна одну, тому значення, яке здається правильним, саме по собі ще не є доказом.

Правильний напрямок підключення ТТ відрізняється залежно від виробника, тому загального правила не існує. Згідно з інструкцією FoxESS, стрілка ТТ повинна вказувати у бік мережі, тоді як інші виробники передбачають стрілку, що вказує у бік навантаження. У вимірювальних приладах Huawei напрямок стрілки повинен відповідати напрямку, позначеному на схемі підключення, а на вторинній стороні полярність клем IA та IA* має таке ж саме значення.

Якщо трансформатор струму встановлено у зворотньому напрямку, помилку можна виправити шляхом заміни вторинних проводів (S1 і S2), але це слід робити лише при відключеному від напруги первинному проводі або при закороченому вторинному, а також зафіксувати зміну в документації. Деякі інвертори розпізнають неправильно встановлений трансформатор струму та коригують це програмно, проте фізичне виправлення все ж краще, оскільки це не спричиняє плутанини під час подальшого технічного обслуговування. Перевірку напрямку після підключення ми покроково демонструємо на етапі пошуку несправностей.

Порядок фаз та ідентифікація фаз у трифазному інтелектуальному лічильнику

Трифазний інтелектуальний лічильник обчислює потужність за кожною фазою, тому кожен трансформатор струму повинен бути підключений до тієї самої фази, напруга якої надходить на відповідний вимірювальний вхід. Інструкції виробника щодо підключення чітко це зазначають: трансформатор струму (ТС), підключений до клем IA/IA*, підключається до провідника L1, до клем IB/IB* — до L2, а до клем IC/IC* — до L3. Якщо, наприклад, до напруги фази A підключено ТС фази B, показники потужності цієї фази будуть повністю помилковими, а разом з ними — і сумарне значення.

При ідентифікації фаз не покладайтеся на колір проводів. Згідно з сучасними позначеннями L1 — коричневий, L2 — чорний, L3 — сірий, нульовий провід — синій, але в багатьох старих будівлях зустрічаються зовсім інші кольори, що відповідають стандартам минулого століття. Надійнішим є вимірювання: між двома фазами має вимірюватися приблизно 400 В, а між фазою та нулем — приблизно 230 В. Отже, якщо між одним із входів напруги вимірювального приладу та провідником під відповідним трансформатором струму (CT) ви вимірюєте приблизно 400 В, то підключення, безсумнівно, неправильне. Вимірювання під напругою слід проводити лише за допомогою відповідного приладу та в захисному спорядженні.

Не забувайте про нульовий провід: у трифазному чотирипровідному підключенні вимірювальний прилад має окремий затискач N. Деякі інвертори розпізнають неправильне призначення фаз і навіть автоматично виправляють це. А посібник з усунення несправностей лічильника Huawei у разі неправильного підключення насамперед передбачає перевірку послідовності фаз напруги та струму.

Підключення лічильника споживання інвертора: де має бути точка вимірювання?

Правило щодо точки вимірювання просте: лічильник споживання інвертора повинен вимірювати в точці підключення до мережі, безпосередньо після облікового лічильника, перед усіма відгалуженнями. Таким чином, усе, що протікає між будинком і мережею, проходить через трансформатори струму (CT) або лічильник, незалежно від того, чи йдеться про споживання, чи про подачу енергії. Для точного регулювання лічильник повинен фіксувати чистий потік потужності в місці підключення об’єкта до мережі.

Схема підключення трифазного інвертора PowerOcean із серії EcoFlow добре ілюструє це. Мережеві трансформатори струму (CT) встановлюються після лічильника енергопостачальника та запобіжника, але перед підключенням некерованих споживачів та гібридного інвертора до роз'єму GRID. Резервні споживачі підключаються до виходу BACKUP інвертора, а роз'єм GRID, згідно з вказівками виробника, заборонено підключати до клеми BACKUP.

Типовою помилкою є встановлення трансформатора струму (CT) не на головну лінію живлення, а на відгалуження. Інструкція FoxESS також чітко передбачає встановлення CT на вхідні фазні провідники. У такому випадку лічильник фіксує лише частину споживання будинку, а крива споживання повторює криву генерації або час від часу стає від’ємною.

Якщо в будинку вже працює мережевий інвертор на сонячних батареях, його вихід змінного струму також слід розмістити за точкою вимірювання, з боку будинку. Згідно з описом EcoFlow, у цьому випадку вироблена існуючою системою енергія спочатку забезпечує споживачів, а потім заряджає акумулятор. Деталі побудови системи з кількома інверторами розглядаються в окремому розділі.

Підключення RS485 у гібридних інверторах

У системах Huawei, FoxESS та EcoFlow лічильник спілкується з інвертором по лінії RS485, а лічильники типу DTSU666 — за протоколом Modbus RTU. Це рішення, захищене від перешкод, але лише за умови, що прокладання кабелю, адресація та заземлення виконані правильно. Помилки підключення RS485 підступні: навіть якщо один пристрій підключено неправильно, шина часто працює частково, але кількість помилок передачі даних поступово зростає. У трьох пунктах нижче розглянуто найпоширеніші помилки, що трапляються під час монтажу. 

Полярність A/B та правила підключення

Основне правило: A до A, B до B. Проблема полягає в тому, що виробники по-різному позначають провідники: одні використовують позначення A/B, інші — +/- або D+/D-, і навіть значення A та B можуть бути переплутані. Якщо прилад не реагує навіть при правильних параметрах, перше, що слід зробити, — це поміняти місцями два провідники. Зворотна полярність не спричиняє пошкоджень, лише припиняє зв’язок.

Кабель повинен бути скрученою парою проводів, мати хвильовий опір 100–120 Ом та екрановану конструкцію. EcoFlow вимагає використання екранованого мережевого кабелю класу не нижче CAT5 і підключає сигнали A та B до проводів 1 і 2 відповідно до стандарту T568B, тобто до однієї скрученої пари. Система FoxESS також допускає використання скручених пар проводів кабелю CAT5 для подовження кабелю CT. Головне, щоб сигнали A і B завжди йшли в одній парі проводів.

Екранування заземлюйте лише на одному кінці, оскільки двостороннє заземлення створює заземлювальну петлю, яка вносить шум у сигнал. Перевірка заземлення екранування також входить до переліку кроків з усунення несправностей пристрою Huawei SmartLogger. Прокладайте сигнальний кабель подалі від силових кабелів напругою 230 В, а якщо перехрещення неможливо уникнути, воно має відбуватися під прямим кутом. У разі наявності декількох пристроїв шина має пролягати ланцюгоподібно, від пристрою до пристрою, без розгалужень у формі зірки.

Адресація Modbus та параметри зв’язку

Modbus RTU працює за принципом «майстер–раб»: інвертор надсилає запит, а лічильник відповідає на певну адресу. Якщо адреса лічильника, швидкість передачі даних або паритет не збігаються з налаштуваннями інвертора, зв’язок не встановлюється, навіть якщо кабельне підключення виконано без помилок.

Заводські налаштування Huawei DTSU666-H: протокол Modbus, 9600 біт/с, адреса 11, без парності, 1 стоп-біт. Швидкість передачі даних можна налаштувати в діапазоні від 1200 до 9600 біт/с, а для версії DTSU666-HW — від 4800 до 115 200 біт/с, також із заводським значенням 9600 біт/с. Параметри лічильника налаштовуються компанією Huawei на заводі, і вона рекомендує перевіряти та змінювати їх лише у разі помилок зв’язку. Доступ до меню здійснюється за допомогою кнопок лічильника, заводський пароль — 701. Компанія EcoFlow також постачає лічильники з попередньо налаштованими параметрами і категорично просить не змінювати ці значення.

Якщо на одній шині встановлено кілька вимірювальних приладів, наприклад під одним Huawei SmartLogger, адреси не повинні повторюватися. З боку інвертора або пристрою збору даних також потрібно вибрати тип вимірювального приладу та порт зв’язку. Швидкість передачі даних та паритет повинні збігатися з обох боків. Якщо кабельне з’єднання налагоджено, то причину помилки варто шукати в меню інвертора: неправильний тип лічильника, неправильний порт або розбіжність у швидкості передачі даних.

Завершальний резистор і довжина комунікаційного кабелю

Завершальний резистор поглинає сигнали, що відбиваються від кінця кабелю. Правило: резистори опором 120 Ом на обох фізичних кінцях шини, і саме два. Третя заминка перевантажує шину, і рівень сигналу може впасти нижче стандартного мінімуму. У багатьох пристроях є вбудована заминка, яку можна вмикати та вимикати. У пристроях, розташованих посередині шини, її потрібно вимкнути. Кількість заминок у вимкнених пристроях можна перевірити також вимірюванням опору; порядок цієї процедури описано в розділі про пошук несправностей.

У разі короткого з’єднання «точка–точка» при швидкості 9600 біт/с на відстані до 10 метрів замикання часто може не відбуватися. Проте безпечною практикою є замикання обох кінців, оскільки в шумному середовищі незамкнена шина також може спричинити помилку. Конкретне рішення завжди визначається інструкцією виробника.

Теоретична межа довжини кабелю при швидкості передачі 9600 біт/с становить приблизно 1200 метрів, при більшій швидкості передачі даних — значно менше. Однак на практиці визначальним є обмеження виробника, яке може бути значно суворішим, як ми бачили в розділі про проектні аспекти. Відгалуження повинні бути якомога коротшими: при швидкості 9600 біт/с їхня довжина має не перевищувати 1 метр. До одного сегмента за допомогою стандартних приймально-передавальних пристроїв можна підключити не більше 32 пристроїв. Якщо лічильник потрібно встановити в лічильну шафу, розташовану далі від житлового будинку, перед початком монтажу перевірте довжину кабелю та маршрут прокладки у технічному паспорті виробника.

Підключення «розумного» лічильника в системі з кількома інверторами

У разі наявності декількох інверторів основний принцип залишається незмінним: точку підключення до мережі контролює один лічильник, а рішення приймає один керуючий пристрій. Допустиму потужність у такому випадку розподіляє між інверторами центральний контролер. Тому під час планування підключення смарт-лічильника спочатку слід визначитися, який пристрій буде головним.

Згідно з інструкціями Huawei, у каскаді з використанням Smart Dongle лічильник і Smart Dongle підключаються до одного й того самого головного інвертора. У трифазній серії MBL0 у такій мережі можна каскадувати не більше трьох інверторів. Більшу систему об’єднує SmartLogger, і в цьому випадку лічильник також підключається до SmartLogger. Ці два варіанти підключення не можна поєднувати в одній системі. Важливим обмеженням є те, що Huawei не підтримує асиметричне регулювання за фазами в мережі з паралельно підключеними інверторами та модулем Smart Dongle. Детальніше про це в промисловому масштабі можна прочитати в нашій статті «Використання Huawei Smart Logger та Smart Guard у промислових системах вимірювання сонячної енергії ».

Окремим випадком є ситуація, коли до існуючої мережі з інверторами підключається гібридний інвертор. У трифазній системі FoxESS H3 Pro для вимірювання існуючого обсягу виробленої енергії потрібен другий лічильник DTSU666, серійний номер якого не може збігатися з номером мережевого лічильника. Натомість у трифазній системі EcoFlow конфігурація та підключення власного лічильника існуючої сонячної системи можуть залишитися без змін. В обох випадках орієнтиром є каскадні та розширювальні схеми виробника, а не звична логіка попередньої системи

«Розумний» лічильник і «zero export»: як працює обмеження зворотної подачі енергії?

У режимі «zero export» лічильник постійно вимірює потужність імпорту та експорту в точці підключення до мережі, а контролер порівнює ці значення з заданим цільовим значенням, яке часто становить 0 Вт. Якщо з’являється подача енергії, інвертор зменшує потужність сонячних панелей або заряджає надлишок в акумулятор, а контур регулювання протягом секунди проводить повторне вимірювання та коригування. Швидке й точне вимірювання є ключовим питанням, оскільки саме повільне зчитування може спричинити небажану подачу енергії. Тому налаштування невеликого резерву споживання зменшує випадкову зворотну подачу енергії, спричинену швидкими змінами навантаження.

При динамічному обмеженні діє та сама логіка, тільки цільове значення — не нуль, а дозволене значення подачі. Отже, лічильник споживання інвертора є не допоміжним пристроєм, а входом системи регулювання: якщо вимірювання є помилковим, помилковим буде й обмеження.

У трифазній системі також має значення, чи обмеження відбувається сукупно чи по фазах. Наприклад, компанія Huawei підтримує регулювання по фазах: у цьому випадку подача енергії на жодній з фаз не може перевищувати встановлений поріг, а інвертор адаптує свій вихід до навантаження на фазах.

Ситуація в країні: подачу електроенергії до мережі HMKE, призупинену з 1 листопада 2022 року, з 1 січня 2024 року було відновлено на більшій частині території країни. Чи можна здійснювати зворотну подачу електроенергії в конкретному місці, можна перевірити в інформаційних цілях на порталі MEKH за ідентифікатором POD. Конкретне значення обмеження завжди визначається мережевою ліцензією.

Неправильні або від’ємні значення споживання: що варто перевірити в першу чергу?

Інвертор не вимірює споживання будинку безпосередньо: він розраховує його на основі даних власного виходу та даних лічильника мережі. Тому помилкове або від’ємне значення споживання в першу чергу вказує на помилку вимірювання, і за цим симптомом з великою ймовірністю можна зробити висновок про причину.

Насамперед зчитайте показання власного дисплея лічильника та порівняйте їх із даними додатка інвертора. Якщо лічильник показує правильне значення, а інвертор — ні, шукайте помилку в налаштуваннях інвертора, наприклад, у типі лічильника, виборі між лічильником і ТТ або в параметрах ТТ.

Якщо вночі, навіть без виробництва сонячної енергії та розрядження акумулятора, ви бачите від’ємну потужність, це вказує на помилку напрямку підключення ТТ або прив’язки фаз, оскільки в цей час немає чого подавати в мережу. Якщо значення від’ємне лише на одній фазі, а на інших — додатне, то, найімовірніше, ТТ цієї фази підключено в зворотному напрямку.

Якщо крива споживання рухається синхронно з виробництвом сонячних панелей, CT, як правило, розташований у неправильному місці, наприклад, на відгалуженні. Якщо споживання є нереально високим і зростає разом із виробництвом, значення мережі та навантаження могли помінятися місцями, що вказує на перевернутий CT або неправильне налаштування напрямку вимірювання.

Якщо дані інвертора постійно і пропорційно відрізняються від показників лічильника енергопостачальника, наприклад, приблизно на 20 %, це, швидше за все, помилка коефіцієнта трансформації, про яку ми розповідаємо в розділі «Коефіцієнт трансформації CT».

Оскільки дві помилки можуть взаємно компенсувати одна одну, після усунення несправності завжди перевіряйте всі три фази ще раз.

Помилки зв’язку між «розумним» лічильником та інвертором

Якщо зв’язок між лічильником та інвертором переривається, інвертор видає сигнал тривоги. Наприклад, у інверторах Huawei SUN2000 це сигнал тривоги № 2067 «Faulty power collector». Без даних лічильника регулювання залишається «наосліп», і залежно від вимог до підключення інвертор переходить у режим заздалегідь визначеної потужності, зупиняється або просто подає сигнал тривоги. Тому помилка зв’язку — це не проблема зручності, а експлуатаційна проблема.

Компанія Huawei пропонує чотири контрольні пункти для цього сигналу тривоги, які також можна використовувати як загальну послідовність дій. Чи збігається тип лічильника, налаштований в інверторі, з фактично встановленим? Чи збігаються параметри зв’язку? Чи отримує лічильник напругу живлення? Чи бездоганне підключення RS485? Компанія Huawei також наголошує на необхідності збереження заводської швидкості передачі даних лічильників, оскільки після її зміни лічильник може перейти в офлайн-режим, спрацювати сигнал тривоги або вплинути на вихідну потужність інвертора.

Якщо з’єднання переривається лише час від часу, це, як правило, вказує на перешкоди або помилку в кабельному підключенні: розгалуження за схемою «зірка», відсутнє або зайве замикання, екранування без заземлення або спільний маршрут із кабелем сильного струму. У разі топології «зірка» при вищій швидкості передачі даних можуть виникати постійні помилки CRC та перевищення часу очікування. У шині з декількома пристроями для виникнення помилки достатньо навіть одного пристрою з неправильними налаштуваннями: згідно з документацією Huawei SmartLogger, у ланцюзі швидкість передачі даних, протокол та паритет усіх пристроїв повинні збігатися, а на одній гілці має бути не більше 30 пристроїв.

Зверніть особливу увагу на те, чи підключено до шини вимірювального пристрою зовнішний пристрій управління енергоспоживанням або пристрій збору даних. На шині RS485 одночасно може запитувати лише один майстер, а конфлікт між двома запитуючими пристроями спричиняє помилку зв’язку.

Передача CT та точність вимірювання: типові помилки конфігурації

Помилки коефіцієнта трансформації підступні, оскільки напрямок правильний, форма кривих також здається правильною, але значення пропорційно спотворені. Якщо коефіцієнт трансформації, встановлений у вимірювальному приладі, не збігається з фактично встановленим ТТ, показники потужності та енергії будуть неправильними навіть за умови бездоганного фізичного підключення. Значення, яке слід встановити, — це відношення номінального первинного до вторинного струму: для ТТ 200/5 А — 40, для 100/5 А — 20.

У випадку спеціалізованих трансформаторів струму з міліамперним виходом перерахунок не потрібен, тут вирішальне значення має відповідність між трансформатором струму та вимірювальним приладом. Наприклад, у випадку, задокументованому на форумі спільноти FoxESS, заводський ТТ 100 А/33,33 мА було замінено на ТТ 100 А/40 мА, і інвертор показував значення, вищі приблизно на 20 %.

Перерозмірений ТТ також погіршує точність, оскільки при невеликому навантаженні він працює на частці від номінального струму. Huawei DTSU666-H належить до класу точності 1: похибка становить ±1,5 % у діапазоні 1–5 % від номінального струму, а вище цього значення — ±1 %. Huawei навіть не рекомендує використовувати DTSU666-HW для систем з малою потужністю та точок підключення, що вимагають високої точності регулювання, оскільки з ТТ 400/1 похибка може становити ±2 А. Згідно з професійними рекомендаціями, нормальний робочий струм повинен становити приблизно 60–80 % від номінального первинного струму ТТ.

Ще дві підводні камені: у трифазній трипровідній мережі, за даними Huawei, необхідно також налаштувати режим підключення, інакше відображувана напруга буде неточною. А якщо згодом до того самого CT підключити другий лічильник, навантажувальна здатність CT може виявитися недостатньою.

Покрокове усунення несправностей

Після підключення «розумного» лічильника пошук несправностей завжди варто проводити в одній і тій самій послідовності: спочатку перевірте виміряні базові значення, потім — напрямок, і наостанок — зв’язок та налаштування. Таким чином попередня несправність не спотворить результати наступних кроків. Наведені нижче три кроки доповнюють симптоми, описані в попередніх розділах, протоколом вимірювань, завдяки чому вимірювання підтверджують або спростовують підозру. Вимірювання повинен проводити лише кваліфікований фахівець, використовуючи відповідні прилади та засоби захисту, згідно з інструкціями виробника. 

Перевірка фазних напруг та значень струму

Почніть з дисплея вимірювального приладу: трифазні вимірювальні прилади показують напругу, струм та активну потужність для кожної фази окремо. Очікуване значення становить приблизно 230 В між фазою та нулем та приблизно 400 В між двома фазами. Якщо одна фаза відсутня або її значення значно відрізняється, спочатку перевірте підключення та захист вимірювальних ланцюгів вольтметра.

Потім порівняйте значення за допомогою незалежного вимірювання: напругу — мультиметром, фазні струми — клещами. Відхилення в один-два відсотки є природним, оскільки два прилади ніколи не вимірюють абсолютно однаково, а частина вимірювальних приладів вимірює справжнє ефективне значення (true RMS), на відміну від простіших мультиметрів. Якщо ви підозрюєте сам вимірювальний прилад, існує простий тест на узгодженість: після відключення напруги, підключивши всі три входи напруги та всі три трансформатори струму (CT) до однієї фази, значення для трьох фаз повинні бути майже однаковими.

Правильні значення напруги та струму ще не означають правильної потужності. У разі неправильного розподілу фаз або перевернутого CT значення напруги та струму можуть бути достовірними, натомість потужність та коефіцієнт потужності будуть неправильними. При чисто омічному навантаженні, наприклад, у електричному водонагрівачі або тепловому випромінювачі, коефіцієнт потужності повинен бути близьким до 1, а значення близько −1 вказує на зворотну полярність. Якщо потужність на кожній фазі та коефіцієнт потужності в нормі, можна переходити до перевірки напрямку.

Перевірка напрямків імпорту та експорту

Перевірте напрямок за допомогою відомих навантажень. Вимкніть вихід інвертора, переконайтеся, що акумулятор також не розряджається, а потім увімкніть відомий споживач. У цей момент вимірювач повинен показувати споживання, а лічильник спожитої енергії повинен збільшуватися. Якщо ж замість цього зростає лічильник поданої енергії, це вказує на зворотний напрямок. Знак споживання залежить від виробника: у деяких виробників при правильному підключенні та вимкненому інверторі потужність мережі є від’ємною, у інших — додатною. Тому завжди перевіряйте у інструкції, яку конвенцію щодо знаків застосовує виробник.

У трифазній системі перевіряйте кожну фазу окремо. При ввімкненні однофазного споживача, що живиться від відомої фази, має зростати лише значення цієї фази з правильним знаком. Якщо значення зростає на іншій фазі, це означає переплутаність фаз; якщо зі неправильним знаком — CT встановлено в зворотному напрямку. Повторіть цю процедуру для всіх трьох фаз.

Далі слід перейти до сторони генерації. У разі генерації сонячною енергією та невеликого споживання, якщо дозвіл на підключення до мережі дозволяє подачу енергії в мережу, лічильник повинен показувати експорт. У режимі «нульового експорту» потужність мережі повинна залишатися на заданому рівні, зазвичай близько 0 Вт. У деяких інверторах після завершення монтажу можна запустити самодіагностику лічильника та трансформатора струму (CT), яка вказує на неправильний напрямок або неправильне прив’язування фаз. Це швидке підтвердження, але воно не замінює вищезазначену ручну перевірку.

RS485-комунікація та перевірка налаштувань на стороні інвертора

Якщо лічильник не встановлює зв’язок, спочатку перевірте лічильник. На дисплеях багатьох лічильників блимає індикатор під час передачі даних по RS485. Якщо передача даних відсутня, причина полягає у несправності лінії або у запиті інвертора.

Лінію можна перевірити за допомогою двох простих вимірювань. У вимкнених пристроях опір, виміряний між A і B при двох замиканнях по 120 Ом, становить приблизно 60 Ом. Значення, що суттєво відрізняється від цього, вказує на відсутність, несправність або надмірну кількість замикань, а значення, близьке до 0 Ом, — на коротке замикання. На увімкненій шині без передачі даних постійна напруга між A і B зазвичай становить 0,2–0,5 В; значення, близьке до 0 В, вказує на відсутність попереднього напруження або «мертву лінію». Зверніть увагу також на роз’єми: у RS485 немає уніфікованої схеми роз’єму RJ45, тому стандартний патч-кабель, підключений між пристроями двох різних виробників, може підключити лінію передачі даних навіть до контакту живлення.

На стороні інвертора перевірте, чи ввімкнено лічильник, а також чи відповідають вибраний тип лічильника та порт встановленим параметрам. Адреса, швидкість передачі даних та парність повинні збігатися з даними лічильника, а параметри обмеження зворотного живлення — відповідати дозвілу на підключення до мережі. Насамкінець у додатку виробника перевірте, чи лічильник перебуває в режимі онлайн, і чи інвертор бачить ту саму потужність мережі, яку показує дисплей лічильника.

Контрольний список SOLARKIT для введення в експлуатацію після підключення «розумного» лічильника

Наведений нижче перелік узагальнює кроки, описані в статті, у вигляді переліку перевірок перед здачею об’єкта. Позначте галочкою кожен пункт, а результат зафіксуйте в протоколі введення в експлуатацію.

1. Тип лічильника: лічильник вказаний у списку сумісності виробника інвертора, а його параметри зв’язку відповідають заводським значенням.

2. Точка вимірювання: лічильник або трансформатори струму (ТС) розташовані за лічильником енергопостачальника, перед кожним відгалуженням, на вхідних фазних провідниках.

3. Напрямок та фаза ТТ: стрілка розташована відповідно до креслення виробника, і кожен ТТ знаходиться на фазі відповідного вхідного напругового провідника.

4. Нейтральний провідник та захист: нейтральний провідник підключено, захист вимірювальних ланцюгів відповідає інструкції до вимірювального приладу.

5. Базові значення: фазні напруги та струми збігаються з результатами вимірювання мультиметром та клещами, при омічному навантаженні коефіцієнт потужності становить близько 1.

6. Тест напрямку: при вимкненому інверторі та зарядженому акумуляторі прилад показує споживання на кожній фазі відповідно до знака, вказаного виробником.

7. Коефіцієнт трансформації ТТ: коефіцієнт трансформації, встановлений у вимірювальному приладі, збігається зі значенням, вказаним на табличці даних встановленого ТТ.

8. RS485: полярність A–B правильна, екранування заземлене на одному кінці, кількість замикань перевірено вимірюванням опору.

9. Налаштування інвертора: лічильник увімкнено, тип, порт та обмежувальне значення налаштовані відповідно до дозволу мережі, лічильник працює в режимі онлайн.

10. Документація: сфотографуйте напрямок стрілок на CT та клеми, а також зробіть знімок екрана з поточними значеннями в додатку. Фотографія напрямку стрілки може заощадити навіть один зайвий виїзд.

Поширені запитання

Чи можна підключити «розумний» лічильник самостійно? 

Не рекомендується. Інструкції виробника щодо монтажу передбачають, що цю роботу має виконувати виключно кваліфікований електрик, який знає місцеві стандарти та має відповідне захисне спорядження. Робота відбувається поблизу магістральних ліній, що знаходяться під напругою, а вторинний ланцюг традиційних трансформаторів під навантаженням може створювати небезпечну для життя напругу. Крім того, неправильне підключення порушує роботу системи регулювання, що може призвести до небажаного подавання електроенергії або зайвого споживання.

Чи потрібен «розумний» лічильник для гібридного інвертора, якщо немає обмеження на подачу енергії? 

Для оптимізації власного споживання — так. Без лічильника інвертор не бачить імпорту та експорту енергії в мережі, тому у деяких виробників акумулятор заряджається та розряджається лише згідно з налаштуваннями за розкладом, а режим, що автоматично мінімізує споживання, недоступний. Для відображення споживання будинку також потрібні дані лічильника, а функції «zero export» та динамічного обмеження взагалі не працюють без лічильника.

У який бік має вказувати стрілка CT? 

Загального правила немає, це залежить від виробника. Згідно з інструкцією FoxESS — у бік мережі, за даними інших виробників — у бік навантаження, а для лічильників Huawei — у напрямку, зазначеному на схемі підключення. Після підключення при відомому навантаженні та вимкненому інверторі перевірте, чи показує лічильник споживання. Якщо CT встановлено навпаки, це можна виправити шляхом заміни вторинних проводів, але лише за умови, що первинний провід знеструмлений або вторинний провід закорочений.

Чому мій інвертор показує від’ємне споживання? 

Інвертор розраховує споживання на основі даних власного виходу та даних лічильника мережі, тому від’ємне значення вказує на помилку вимірювання. Типовими причинами є перевернутий трансформатор струму, неправильне прив’язування фаз або підключення трансформатора струму до відгалуження. Якщо вночі, навіть без генерації та розрядження, ви бачите від’ємне значення, це майже напевно помилка монтажу.

Чи можна використовувати лічильник іншого виробника для мого гібридного інвертора? 

Тільки якщо виробник інвертора це прямо підтримує. Інвертор зчитує дані лічильника за визначеним протоколом, тому виробники вказують типи лічильників, що підтримуються. Наприклад, компанія EcoFlow зазначає, що сумісність лічильників може відрізнятися залежно від регіону та версії. Трифазна серія MBL0 від Huawei також підтримує лише певні типи лічильників, серед яких DTSU666-H 250 А/50 мА. Тому перед покупкою завжди перевіряйте список сумісності від виробника.