O medidor de energia por si só não implementa diretamente a funcionalidade anti-ilhamento; em vez disso, serve como um dispositivo de medição no sistema de energia para medir e registrar o consumo de energia. Entretanto, em sistemas de geração distribuída (como sistemas fotovoltaicos), uma série de medidas de proteção são normalmente empregadas para evitar efeitos de ilhamento, incluindo dispositivos de proteção anti-ilhamento que funcionam em conjunto com o medidor de energia. As seções seguintes fornecerão uma explicação detalhada do conceito de anti-ilhamento, o papel do medidor de energia neste contexto e os métodos para implementar a proteção anti-ilhamento.

1. Conceito de Anti-ilhamento

O efeito de ilhamento refere-se a uma situação em que uma parte da rede elétrica é desconectada da rede principal, mas continua a fornecer energia para a carga, criando um estado insular autossuficiente. Este estado insular pode causar flutuações anormais de tensão e frequência, representando riscos de segurança para equipamentos e pessoal, e potencialmente impactando a operação estável da rede elétrica. Portanto, medidas eficazes de proteção anti-ilhamento devem ser implementadas em sistemas de geração distribuída.

2. O papel dos medidores de energia no anti-ilhamento

Embora os medidores de energia não implementem diretamente a funcionalidade anti-ilhamento, eles desempenham um papel crucial no monitoramento e medição de sistemas de geração distribuída. Através de medidores de energia, é possível monitorar em tempo real a produção, o consumo de energia e o fluxo de energia no ponto de conexão à rede. Esses dados são essenciais para determinar se o sistema está em estado ilhado, avaliar o desempenho do sistema e otimizar estratégias operacionais.

3. Métodos para Implementar Proteção Anti-Ilhamento

A implementação da proteção anti-ilhamento depende principalmente de dispositivos especializados de proteção anti-ilhamento. Esses dispositivos geralmente funcionam em conjunto com medidores de energia, disjuntores de rede, inversores e outros equipamentos para garantir a operação segura e estável de sistemas de geração distribuída. Os principais métodos para implementar a proteção anti-ilhamento incluem:

3.1 Monitoramento de Tensão e Frequência : Dispositivos de proteção anti-ilhamento monitoram continuamente a tensão e a frequência no ponto de conexão à rede. Quando tensão ou frequência anormal (como tensão alta ou baixa ou desvios de frequência da faixa normal) são detectadas, o dispositivo avalia se o sistema pode estar em estado de ilhamento e emite um sinal de proteção. Embora os medidores de energia não participem diretamente na proteção anti-ilhamento, os dados de tensão e frequência que fornecem são cruciais para avaliar as condições de ilhamento.

3.2 Monitoramento da direção do fluxo de potência : Dispositivos de proteção anti-ilhamento também monitoram a direção do fluxo de energia do sistema de geração distribuída para a rede. Em condições normais, a energia flui do sistema de geração distribuída para a rede. Se a direção do fluxo de potência mudar (como fluxo de potência reverso), isso poderá indicar que o sistema se desconectou da rede principal e entrou em estado de ilhamento. Da mesma forma, os dados de potência dos medidores de energia são uma referência importante para determinar as condições de ilhamento.

3.3 Controle do Disjuntor de Conexão à Rede :

Uma vez que o dispositivo de proteção anti-ilhamento determina que o sistema está em estado de ilhamento, ele envia imediatamente um sinal para controlar o disjuntor de conexão à rede, isolando o sistema de geração distribuída da rede principal para eliminar o efeito de ilhamento. Embora os contadores de energia não controlem diretamente os disjuntores de ligação à rede, os dados de monitorização que fornecem são essenciais para controlar os disjuntores.

3.4 Comunicação e Monitoramento Remoto :

Os dispositivos modernos de proteção anti-ilhamento normalmente apresentam recursos de comunicação, permitindo a troca de dados em tempo real com centros de monitoramento remotos. Por meio de centros de monitoramento remoto, as operadoras podem obter informações em tempo real sobre o estado operacional do sistema de geração distribuída, inclusive se ele está em estado ilhado. Como um dispositivo de medição fundamental no sistema de energia, os dados dos medidores de energia também são frequentemente carregados em centros de monitoramento remoto para gerenciamento e análise centralizados.

3.5 Soluções Inteligentes e Integradas :

Com os avanços tecnológicos, a tecnologia de proteção anti-ilhamento está em constante evolução. A inteligência e a integração são tendências significativas na tecnologia de proteção anti-ilhamento. Ao integrar vários métodos de proteção (como proteção de tensão, proteção de frequência, proteção de direção de potência) e incorporar tecnologias avançadas como inteligência artificial e big data, é possível obter detecção e proteção de ilhamento mais precisas e rápidas. Nesta tendência, o papel dos medidores de energia como dispositivos de medição fundamentais no sistema de energia se tornará cada vez mais proeminente na proteção anti-ilhamento e em outras aplicações avançadas.

Embora os medidores de energia não implementem diretamente a funcionalidade anti-ilhamento, eles desempenham um papel vital no monitoramento e medição de sistemas de geração distribuída. Ao trabalharem em coordenação com outros dispositivos de proteção anti-ilhamento, ajudam a garantir a operação segura e estável dos sistemas de geração distribuída. Além disso, com o progresso tecnológico e o desenvolvimento contínuo dos sistemas de energia, o papel dos contadores de energia na protecção anti-ilhamento tornar-se-á mais pronunciado.