Global yangi energiya sanoatining jadal rivojlanishi bilan fotovoltaik (PV) korxonalar, sanoat parklari, savdo binolar va turar-joy mijozlari uchun keng qo'llaniladigan toza energiya yechimiga aylandi. Biroq, an'anaviy tarqatish tizimlari bilan solishtirganda, fotovoltaik tizimlar ko'pincha binolarning tomlarida, ochiq joylarda yoki yirik PV elektr stantsiyalarida o'rnatiladi, bu ularni tabiiy muhitga uzoq vaqt ta'sir qilishiga ta'sir qiladi, bu esa ularni chaqmoq urishi va elektr tarmog'ining kuchlanishiga nisbatan zaifroq qiladi.
O'tkir kuchlanishdan himoya qiluvchi (SPD) ishlab chiqaruvchisi sifatida biz ko'plab PV tizimining nosozliklari modullarning o'zidan emas, balki invertorlar, monitoring qurilmalari yoki aloqa tizimlariga zarar etkazadigan vaqtinchalik haddan tashqari kuchlanishlardan kelib chiqqanligini aniqladik. Shu sababli, zamonaviy PV loyihasini loyihalashda kuchlanish himoyachilari endi ixtiyoriy emas, balki tizimning xavfsiz ishlashini ta'minlashning muhim tarkibiy qismidir.
Xo'sh, nega fotovoltaik tizimlarda kuchlanishdan himoya qiluvchi vositalar bo'lishi kerak? Ushbu maqola buni amaliy qo'llash nuqtai nazaridan tahlil qiladi.
1.Fotovoltaik tizimlar Lightning Strike Ta'siriga ko'proq moyil
An'anaviy ichki elektr jihozlaridan farqli o'laroq, PV tizimidagi uskunalarning aksariyati uzoq vaqt davomida ochiq havoda o'rnatiladi.
Masalan:
Fotovoltaik modullar
Birlashtiruvchi quti
Tebranish tizimi
DC kabellar
Inverter
Ular odatda katta maydonda va binoning eng yuqori nuqtasi yaqinida joylashgan.
Chaqmoq tushganda, fotovoltaik tizimga to'g'ridan-to'g'ri tegmasa ham, elektromagnit induksiya orqali kuchli kuchlanish kuchlanishi paydo bo'lishi mumkin.
Ushbu vaqtinchalik haddan tashqari kuchlanish zanjir bo'ylab tez tarqaladi va tizim uskunasiga jiddiy ta'sir qiladi.
Shuning uchun, PV tizimi chaqmoq xavfi yuqori bo'lgan odatiy dastur stsenariysidir.
2. Invertorlar kabi asosiy uskunalarni himoya qilish
Inverterlar ko'pincha butun PV tizimidagi eng qimmatli va muhim qurilmalardan biri hisoblanadi.
Uning asosiy vazifasi to'g'ridan-to'g'ri oqimni (PV majmuasi tomonidan ishlab chiqarilgan shaharni o'zgaruvchan tokka aylantirish va uni elektr tarmog'iga ulashdir.
Biroq, inverter juda ko'p sonli murakkab elektron komponentlarni o'z ichiga oladi.
Masalan:
IGBT modullari
Boshqarish sxemasi
Aloqa moduli
Monitoring tizimi
Ushbu elektron komponentlar haddan tashqari kuchlanishga juda sezgir.
Ko'tarilishdan ta'sirlangandan so'ng, u quyidagilarga olib kelishi mumkin:
Tizimni o'chirish
Aloqa uzilishi
Quvvatni yo'qotish
Uskunaning shikastlanishi
Haddan tashqari kuchlanishdan himoya qiluvchi vositalarni o'rnatish inverterdagi vaqtinchalik haddan tashqari kuchlanishlarni samarali ravishda kamaytirishi mumkin.
3. PV modullari va birlashtiruvchi qutilarga zarar yetkazilishining oldini oling
Ko'p odamlar chaqmoq chaqishi faqat inverterga ta'sir qiladi deb o'ylashadi.
Aslida, PV komponentlari va birlashtiruvchi qutilar ham xavf ostida. Xususan, yirik-er usti energiya loyihalarida:
Katta fotovoltaik massiv maydoni;
Kabel uzunligi
Chaqmoq urishining yuqori xavfi
To'lqin DC chizig'i bo'ylab harakatlanar ekan, u quyidagilarga olib kelishi mumkin:
Modulning yomon ishlashi
birlashtiruvchi qutilar
Yonish terminallari
To'g'ridan-to'g'ri to'lqinli kuchlanishdan himoya qiluvchi qurilmalar elektr kuchlanish qurilmaga kirishidan oldin energiyani tezda chiqarib yuborishi mumkin, bu esa shikastlanish xavfini kamaytiradi.
4.Tizimning uzilish vaqtini va energiya ishlab chiqarish yo'qotishlarini kamaytirish
Tijorat va sanoat fotovoltaik loyihalar uchun tizimning to'xtab qolishi to'g'ridan-to'g'ri iqtisodiy yo'qotishlarni anglatadi.
Masalan:
Energiya ishlab chiqarishdan tushgan daromad
Ishlab chiqarishning buzilishi
Ta'mirlash xarajatlarining oshishi
Agar muhim uskunalar kuchlanish tufayli shikastlangan bo'lsa, ta'mirlash va almashtirish ko'pincha uzoq vaqt talab etadi.
Ko'tarilish sodir bo'lganda, SPD haddan tashqari kuchlanishni xavfsiz diapazonga cheklash uchun tezda reaksiyaga kirishadi.
Bu tizimning uzluksizligini yaxshilashga va kutilmagan ishlamay qolish xavfini kamaytirishga yordam beradi.
5. Fotovoltaik tizimlar ham AC, ham doimiy tokda xavf ostida
Oddiy energiya tizimi bilan solishtirganda, fotovoltaik tizim tuzilishi jihatidan yanada noyobdir.
Bunga quyidagilar kiradi:
DC tomoni
O'z ichiga oladi:
Fotovoltaik modullar
Fotovoltaik simlar
Birlashtiruvchi quti
Inverter kirish
Muloqot tomoni
O'z ichiga oladi:
Inverter chiqishi
Tarqatish shkaflari
Ulangan tarmoq ishlab chiqarish tizimi
Momaqaldiroqlar tizimga DC va AC tomondan kirishi mumkin.
Shuning uchun, to'liq fotovoltaik chaqmoq himoyasi odatda quyidagilarni talab qiladi:
DC SPD
AC SPD
Ikki tomonlama himoya.
Bu butun himoya tizimini yaratadi.
6. Sanoat va muhandislik spetsifikatsiyalariga muvofiqligi
Fotovoltaik sanoatni tartibga solishning kuchayishi bilan ko'proq mamlakatlar va mintaqalar loyihalarni kuchlanishdan himoya qilish choralari bilan jihozlashni talab qilmoqda.
Ayniqsa:
Savdo va sanoat fotovoltaik loyihalari
Katta yerga{0}}oʻrnatilgan elektr stansiyalari
Jamoat binolarida fotovoltaik tizimlar
Dizayn bosqichida odatda quyidagilarni hisobga olish kerak:
Chaqmoq xavfini baholash
SPD konfiguratsiya sxemasi
Topraklama tizimini loyihalash
Standart talablar nafaqat tizim xavfsizligini yaxshilashga yordam beradi, balki loyihani qabul qilish tezligini ham oshiradi.
7. Kuzatuv va aloqa tizimlarini himoya qilish
Zamonaviy fotovoltaik stansiyalar nafaqat energiya ishlab chiqarish uskunasining ishlashiga tayanadi, balki ko'p sonli aqlli monitoring uskunalarini ham talab qiladi.
Masalan:
Ma'lumotlarni yig'ish qurilmalari
Atrof-muhit monitoringi tizimlari
Aloqa moduli
Masofaviy monitoring platformalari
Bu qurilmalarda odatda past kuchlanishli elektronika-foydalanadi.
Ular elektr jihozlariga qaraganda ko'proq kuchlanishga moyil.
Shuning uchun kuchlanishdan himoyalanish nafaqat energiya ishlab chiqarish tizimining o'zini himoya qiladi, balki butun monitoring tarmog'ining barqaror ishlashini ham himoya qiladi.
8. Tizim investitsiyalarining umumiy daromadliligini oshirish
Loyiha sarmoyasi nuqtai nazaridan, kuchlanishdan himoya qiluvchilarning narxi odatda fotovoltaik tizimlarga jami investitsiyalarning kichik bir qismini tashkil qiladi.
Biroq, ular keltiradigan qiymat juda katta.
O'z ichiga oladi:
Uskunaning shikastlanish xavfini kamaytiring
Kamroq texnik xizmat ko'rsatish xarajatlari
Tizim mavjudligini oshiring
Uskuna xizmat muddatini uzaytirish
Elektr energiyasi ishlab chiqarish daromadlarining barqarorligini oshirish
Oqilona SPD konfiguratsiyasi loyihalash muddati 20 yildan ortiq boʻlgan PV qurilmalari uchun -tejamkor sarmoyadir.
Nima uchun tobora ko'proq fotovoltaik loyihalar SPD konfiguratsiyasini ta'kidlaydi?
Invertorning razvedka darajasining oshishi va fotovoltaik elektr stantsiyasining kengayishi bilan jihozlarning qiymati va tizimning murakkabligi ham oshib bormoqda.
To'lqinning shikastlanishi bo'lsa, u faqat bitta uskunaning ishdan chiqishiga olib kelmaydi, balki butun zavodning ishlashiga ham ta'sir qiladi.
Natijada, tobora ko'proq loyihalar qurilishning dastlabki bosqichlaridanoq o'zlarining umumiy dizayniga kuchlanishdan himoya qilishni o'z ichiga oladi.
O'chirish to'xtatuvchilari (SPD) zamonaviy fotovoltaik tizimlar uchun elektron to'xtatuvchilari va sigortalar kabi muhim ahamiyatga ega bo'ldi.
Xulosa:
PV tizimlari uzoq vaqt davomida ochiq havoda ishlaydi va chaqmoq urishi, tarmoq tebranishlari va haddan tashqari kuchlanish kabi xavflarga duch keladi. Kuchlanishdan himoyalovchi qurilmalarni o‘rnatish nafaqat invertorlar, PV komponentlari va monitoring uskunalarini kuchlanishning shikastlanishidan himoya qiladi, balki ishlamay qolish vaqtini kamaytiradi, texnik xizmat ko‘rsatish xarajatlarini kamaytiradi va energiya ishlab chiqarish tizimlarining uzoq muddatli ishonchliligini oshiradi. To'g'ri konfiguratsiya o'zgaruvchan tokning yon tomonidagi kuchlanishdan himoya qiluvchi qurilmalar xavfsiz ishlashini va PV loyihalari uchun investitsiyalarni qaytarishni xohlaydigan egalar uchun muhim qadam bo'ldi.
Tez-tez so'raladigan savollar PV tizimiga kuchlanish himoyachilari kerakmi?
Ko'pgina PV loyihalari uchun, ayniqsa, tashqi tizimlarda va chaqmoq faolligi yuqori bo'lgan joylarda maxsus maqsadli tushirish moslamalarini o'rnatish tavsiya etiladi.
PV tizimiga qancha SPD kerak?
To'liq himoya tizimini yaratish uchun odatda kuchlanishdan himoya qiluvchilarni DC va AC tomonlariga o'rnatish kerak.
To'g'ridan-to'g'ri chaqmoq urishining oldini olish uchun kuchlanish himoyasi mumkinmi?
SPD (Sustaining Voltage Detectors) asosan chaqmoq urishi natijasida yuzaga keladigan kuchlanish kuchlanishini cheklash uchun ishlatiladi. To'g'ridan-to'g'ri chaqmoqlardan himoya qilish, shuningdek, chaqmoqlar va topraklama tizimlaridan foydalanishni talab qiladi.
Nima uchun fotovoltaik invertorlar katta to'lqinlarga sezgir?
Invertorlar vaqtinchalik haddan tashqari kuchlanishlarga juda sezgir bo'lgan ko'plab elektron komponentlarni o'z ichiga oladi va shuning uchun markazlashtirilgan himoya talab qiladi.
SPD nosozlikdan keyin uskunani himoya qilishni davom ettira oladimi?
Yo'q. Tizim muddati tugagandan yoki noto'g'ri ishlagandan so'ng darhol o'zgartirilishi kerak. Aks holda, tizim o'zining samarali kuchlanishdan himoya qilish qobiliyatini yo'qotadi.