Baterai rumah dapat terisi penuh ketika utilitas gagal, tetapi tetap belum siap segera menyalakan sirkuit yang dicadangkan. Energi tersimpan hanyalah satu bagian dari masalah. Sebelum sirkuit tersebut dapat dipasok dengan aman, sistem harus mengenali bahwa kondisi jaringan tidak lagi dapat diterima, memisahkan bagian rumah yang dilindungi dari utilitas, membentuk sumber listrik lokal, lalu mengenergikan beban yang benar-benar berada di dalam sistem backup. Transfer switch, atau peralatan yang menjalankan fungsi transfer yang sama, membantu mengendalikan batas antara operasi normal yang terhubung jaringan dan backup yang disengaja.Bagian rumah yang dicadangkan harus menjadi island yang disengaja
Surya dan penyimpanan energi yang terhubung jaringan biasanya beroperasi bersama utilitas. Ketika daya utilitas hilang, keduanya tidak dapat begitu saja terus mengenergikan jaringan listrik yang sama tanpa perubahan. Bagian instalasi yang akan tetap menyala harus terlebih dahulu dipisahkan secara sengaja dari utilitas. Dokumentasi battery-backup SMA memberi satu contoh konkret: selama kegagalan jaringan, perangkat transfer switching otomatis memutuskan sistem backup dari utilitas sebelum inverter membentuk jaringan backup lokal. Prinsip keselamatan di balik pemisahan itu adalah anti-islanding. Pembangkitan yang berinteraksi dengan utilitas tidak boleh secara tidak sengaja tetap mengenergikan bagian eksternal jaringan setelah daya utilitas hilang. (UL) (SMA)
Hal itu menciptakan perbedaan penting antara islanding yang tidak diinginkan dan backup yang disengaja. Anti-islanding berkaitan dengan mencegah pembangkitan lokal terus mengenergikan sisi utilitas setelah outage. Operasi backup melakukan kebalikannya di sisi terlindungi dari titik pemisahan yang telah diverifikasi: setelah terisolasi, inverter yang mampu backup dapat membentuk tegangan dan frekuensi yang dibutuhkan beban lokal. U.S. Department of Energy menggambarkan sistem solar-plus-storage yang mendeteksi hilangnya daya jaringan dan beralih ke mode islanded selama outage. Island dalam kasus itu adalah sistem sisi pelanggan yang sengaja dipisahkan, bukan perpanjangan tidak sengaja dari jaringan yang gagal. (U.S. Department of Energy)
Urutan switching yang tepat bergantung pada peralatan, sehingga berguna memisahkan fungsi umum dari implementasi satu produsen. Dalam desain yang didokumentasikan SMA, inverter mendeteksi kegagalan jaringan, tie switch memutus sistem backup dari utilitas, dan pemantauan umpan balik mengonfirmasi status switching sebelum beban backup yang terhubung dipasok. Sistem lain dapat mengemas fungsi tersebut secara berbeda, tetapi persyaratan dasarnya serupa: sumber backup tidak boleh mengenergikan sirkuit terlindungi sebagai island yang disengaja sampai pemisahan yang diperlukan dari utilitas telah ditetapkan. (SMA)
Fungsi transfer tidak selalu muncul sebagai kotak mandiri konvensional berlabel "ATS". Tesla, misalnya, menggunakan perangkat seperti Backup Gateway, Backup Switch, dan Gateway 3 untuk mendeteksi outage dan mengaktifkan backup baterai dalam konfigurasi sistem Powerwall yang berbeda. Tata letak perangkat keras karena itu dapat bervariasi meskipun pekerjaan listriknya tetap dapat dikenali: mendeteksi kondisi jaringan abnormal, mempertahankan titik pemisahan yang diperlukan, dan mendukung transisi ke pasokan lokal. (Tesla)
Transisi ini juga menjelaskan mengapa sistem battery-backup tidak otomatis harus diperlakukan sebagai UPS. Dapat terjadi interupsi nyata saat sistem mendeteksi outage, mengubah status switching, dan membentuk daya backup. SMA menyatakan bahwa salah satu susunan backup residensialnya meninggalkan beban tanpa pasokan selama sekitar lima hingga tujuh detik selama transfer dan secara eksplisit mengatakan bahwa susunan tersebut tidak memenuhi persyaratan UPS; beban yang tidak dapat menoleransi interupsi itu membutuhkan proteksi UPS terpisah. Angka lima hingga tujuh detik milik sistem yang didokumentasikan itu, bukan sistem backup secara umum, tetapi menunjukkan mengapa "memiliki baterai" dan "memiliki daya tanpa putus" adalah klaim yang berbeda. (SMA)
Batas backup menentukan apa yang dapat dipasok
Setelah bagian terlindungi dipisahkan dari utilitas, lokasi fisik batas backup menjadi terlihat secara praktis. Susunan whole-home dapat menempatkan panel distribusi utama di sisi yang dicadangkan. Desain partial-home dapat menggunakan Backup Panel khusus yang hanya berisi sirkuit terpilih. Tesla menerbitkan kedua jenis konfigurasi Powerwall. Dalam susunan partial-home, sirkuit di luar Backup Panel tidak tiba-tiba menjadi memenuhi syarat untuk pasokan baterai hanya karena energi masih tersisa di baterai. (Tesla)
Inilah mengapa dua rumah dengan baterai yang sama dapat berperilaku berbeda dalam outage yang sama. Satu instalasi mungkin menempatkan sebagian besar sirkuit rumah di belakang perangkat backup, sementara yang lain mungkin hanya melindungi kulkas, lampu, komunikasi, atau beban terpilih lain. Arsitektur transfer menentukan sirkuit mana yang secara listrik terhubung ke sistem backup lokal. Apakah baterai dan inverter benar-benar dapat mendukung semua beban itu sekaligus, dan berapa lama, adalah pertanyaan daya dan energi yang terpisah.
Pada level fungsional, transisi outage karena itu dapat dipahami tanpa mengasumsikan bahwa setiap produk menggunakan state machine internal yang sama. Kondisi jaringan menjadi tidak dapat diterima, bagian instalasi yang dilindungi dipisahkan dari utilitas, sumber lokal dibentuk, dan sirkuit di belakang batas itu kemudian dapat dipasok. Yang penting bukan bahwa setiap sistem melakukan aksi relay identik dalam milidetik identik, melainkan bahwa backup yang disengaja bergantung pada batas listrik yang terverifikasi, bukan pada baterai yang sekadar mulai discharge.
Kembalinya daya utilitas juga harus dikendalikan. Sistem backup tidak boleh menghubungkan kembali bagian terlindungi hanya karena tegangan yang dapat diterima muncul sesaat. SMA mendokumentasikan periode pemantauan jaringan setelah daya utilitas kembali; setelah pemantauan itu selesai dengan berhasil, operasi backup berakhir dan sistem terhubung kembali ke utilitas. Waktu tunggu yang dibutuhkan bergantung pada pengaturan dan persyaratan negara yang berlaku. (SMA)
Situasi pembuka kini terlihat berbeda. Baterai penuh saja tidak membuat rumah siap backup pada detik jaringan hilang. Sistem terlebih dahulu harus menciptakan batas listrik yang aman, membentuk pasokan lokal, dan hanya melayani sirkuit yang termasuk di dalam batas itu. Transfer switch penting karena membantu membuat perubahan status listrik tersebut disengaja. Baterai menyediakan energi tersimpan; arsitektur transfer menentukan kapan dan di mana energi itu dapat digunakan selama outage.
