Miért kritikus a túlfeszültség-védelem a napelemes rendszerekben?

Amikor a mérnökök megbeszélik hogyan tervezzünk napelemes rendszert Az architektúrák esetében a hangsúly gyakran a napelemes rendszer méretezésére, az inverter kiválasztására és az akkumulátor konfigurációjára helyeződik. Azonban egy kritikus tényező, amely közvetlenül befolyásolja a rendszer megbízhatóságát, a túlfeszültség-védelem.

A villámlás okozta tranziensek és a kapcsolási túlfeszültségek az inverter meghibásodásának, az MPPT károsodásának és a vezérlőrendszer meghibásodásának leggyakoribb okai közé tartoznak. Megfelelően megtervezett napelemes rendszer túlfeszültség-védelme nélkül még egy jól megtervezett napelemes rendszer is váratlan leállásokat és költséges javításokat szenvedhet el.

A modernben napelemes rendszer tervezéseA túlfeszültség-védelem nem opcionális – az elektromos biztonság és a hosszú távú teljesítmény szerves részét képezi.

Hogyan védenek a napelemes SPD-k az átmeneti túlfeszültség ellen?

Egy megfelelően kiválasztott napelemes PV SPD (napelemes túlfeszültség-védelmi eszköz) korlátozza a tranziens túlfeszültséget azáltal, hogy biztonságosan a földbe vezeti a túlfeszültség energiáját, mielőtt az elérné az érzékeny alkatrészeket.

A napelemes rendszerek túlfeszültségének forrásai

1. Közvetlen vagy közeli villámcsapások

2. Hosszú egyenáramú kábelszakaszokon indukált túlfeszültségek

3. Hálózati zavarokból eredő túlfeszültségek átkapcsolása

4. Inverterek és nagy terhelések belső kapcsolása

Mindkét hálózatra kapcsolt napelemes rendszer és hálózaton kívüli napelemes rendszer A konfigurációk sebezhetőek ezekre a zavarokra. A hibrid napelemes rendszerarchitektúrák még összetettebb túlfeszültség-kitettséggel néznek szembe az akkumulátor és a hálózat kölcsönhatása miatt.

Védelmi mechanizmus DC és AC áramkörökben

A napelemes rendszerek DC és AC részeket is tartalmaznak:

• Egyenáramú oldal: Napelemek és inverter között

• AC oldal: Az inverter és az elosztótábla között

Az egyenáramú oldalon a nagyfeszültségű füzérek – különösen a nagy kereskedelmi tömbökben – speciális védelmet igényelnek, például megfelelően méretezett napelemes túlfeszültség-védelmi eszköz PV bemeneti áramkörökhöz tervezték. Nagyfeszültségű alkalmazásokban az egyenáramú túlfeszültség-levezetőknek meg kell egyezniük a rendszer feszültségével és szigetelési osztályával.

Professzionális minőségű DC túlfeszültség-védelem A megoldásokat kifejezetten magas nyitott áramkörű feszültségű és ingadozó áramszintű fotovoltaikus környezetekhez tervezték.

A váltakozó áramú oldalon túlfeszültség-védelem van felszerelve az inverter kimeneténél és a fő elosztópanelen a hálózattal kapcsolatos zavarok elleni védelem érdekében.

Hová kell telepíteni a napelemes túlfeszültség-védelmi eszközöket?

A megfelelő telepítési hely elengedhetetlen napelemes rendszer elrendezése tervezés.

1. A PV tömbnél (DC oldali védelem)

Hosszú kábelszakaszokkal vagy szabadon álló tetőpanelekkel rendelkező rendszerekhez:

• Szerelje fel az SPD-t az elosztódoboz közelébe

• Vagy integrálja az SPD-t az inverter DC bemeneti részébe

Ez megvédi az inverter egyenáramú csatlakozóit az indukált túlfeszültségektől.

2. Az inverter váltakozó áramú kimenetén

Egy hálózatra kapcsolt napelemes rendszerAz SPD-ket jellemzően a következő helyeken telepítik:

• Az inverter AC kimeneti csatlakozóinál

• A fő váltóáramú elosztótáblán

Ez biztosítja a teljes útvonalú túlfeszültség-korlátozást.

3. Akkumulátoros tárolórendszerek (hibrid / hálózaton kívüli)

Be hibrid napelemes rendszer és hálózaton kívüli napelemes rendszer tervek:

• Telepítsen túlfeszültség-védőkapcsolókat az akkumulátor egyenáramú buszára

• MPPT töltésvezérlő bemenet/kimenet védelme

• Biztosítsa a megfelelő csatlakozást a földelőrendszerhez

Az akkumulátoros rendszerek növelik a rendszer érzékenységét, mivel az erősáramú elektronika folyamatosan terhelés alatt működik.

Hogyan integrálható a túlfeszültség-védelem a napelemes rendszer tervezésébe?

Ha értékeled hogyan tervezzünk napelemes rendszert A túlfeszültség-védelmet a tervezés korai szakaszában kell megtervezni – nem később.

1. lépés: A túlfeszültség-védelem figyelembevétele a napelemes rendszer méretezésekor

Alatt napelemes rendszer méretezése, a mérnökök kiszámítják:

• Napelem méretezése

• Napelemes inverter méretezése

• Napelemes akkumulátortelep méretezése

Ugyanakkor meg kell határozni a rendszer feszültségszintjeit. Az SPD kiválasztása közvetlenül függ:

• Maximális nyitott áramköri feszültség (Voc)

• Névleges AC feszültség

• Földelési rendszer típusa

Ennek figyelmen kívül hagyása a méretezési szakaszban gyakran eltérő SPD-értékeket eredményez.

2. lépés: Az SPD-k integrálása a napelemes rendszer mérlegébe (BOS)

A túlfeszültség-védelmi eszközök a következők részét képezik: a BOS rendszer napelemes PV-egyensúlya, amely magában foglalja:

• Kombinátor dobozok

• DC leválasztók

• AC megszakítók

• MPPT töltésvezérlő

• Monitoring rendszerek

A túlfeszültség-védelmi készülékeket (SPD-ket) össze kell hangolni a megszakítókkal és a leválasztó eszközökkel a szelektív működés biztosítása érdekében.

A megbízható fotovoltaikus rendszerek túlfeszültség-védelmi megoldásainak kompatibilisnek kell lenniük a fotovoltaikus szigetelési követelményekkel és a környezeti expozíciós feltételekkel.

A gyártói szinten felfedezheti a speciális fotovoltaikus védelmi technológiákat a következő linken keresztül: Leikexing hogy jobban megértsük az integrációs stratégiákat.

A DC-oldali megvalósítási útmutatóért technikai hivatkozások érhetők el a dedikált DC túlfeszültség-védelem erőforrás.

3. lépés: Földelés és kábelelrendezés optimalizálása

A hatékony túlfeszültség-védelemhez a következők szükségesek:

• Alacsony impedanciájú földelés

• Rövid SPD csatlakozóvezetékek

• Megfelelő kötés a PV keret és a földelőrendszer között

• Kábelhurkok elkerülése a napelemes rendszer elrendezésében

A nem megfelelő elrendezés jelentősen csökkentheti az SPD hatékonyságát, még akkor is, ha az eszköz névleges értéke helyes.

Következtetés

Megértés hogyan tervezzünk napelemes rendszert Az infrastruktúra túlmutat a modulválasztáson és az inverter kapacitásán. Egy ellenálló rendszernek strukturált fotovoltaikus rendszer túlfeszültség-védelmet kell tartalmaznia az egyenáramú és váltakozó áramú áramkörökön.

A túlfeszültség-védelmi eszközök napelemes rendszerelemekbe való integrálásával a kezdetektől – a napelemes rendszer méretezésekor és az elrendezés tervezése során – a mérnökök jelentősen javíthatják a rendszer stabilitását, biztonságát és hosszú távú üzembiztonságát.

A túlfeszültség-védelem komplex fotovoltaikus architektúrákba történő integrálásával kapcsolatos műszaki konzultációhoz közvetlen mérnöki támogatás kérhető a hivatalos ...-n keresztül. kapcsolatfelvételi oldal.

Gyakran Ismételt Kérdések (GYIK)

Miért fontos a túlfeszültség-védelem a napelemes rendszer tervezésénél?

A túlfeszültség-védelem megakadályozza, hogy a tranziens túlfeszültség károsítsa az invertereket, MPPT töltésvezérlőket, akkumulátorrendszereket és a felügyeleti elektronikát, biztosítva a hosszú távú működési stabilitást.

Minden napelemes rendszerhez szükséges napelemes SPD?

Igen. Mind a hálózatra kötött, mind a hálózaton kívüli napelemes rendszerkonfigurációknak megfelelően méretezett túlfeszültség-levezetőkkel (SPD-kkel) kell rendelkezniük az egyenáramú és a váltóáramú oldalon a villámlás és a kapcsolási túlfeszültség elleni védelem érdekében.

Hogyan válasszam ki a megfelelő napelemes túlfeszültség-védelmi eszközt?

A kiválasztás a rendszerfeszültségtől, az inverter típusától, a földelési konfigurációtól és a napelemes rendszer méretezésekor meghatározott maximális nyitott áramköri feszültségtől függ.

Hová kell telepíteni az SPD-ket egy hibrid napelemes rendszerben?

Hibrid rendszerekben a teljes útvonalú védelem biztosítása érdekében túlfeszültség-levezetőket (SPD-ket) kell telepíteni a fotovoltaikus tömb egyenáramú oldalára, az inverter váltakozó áramú kimenetére és az akkumulátoros tároló egyenáramú buszára.

A túlfeszültség-védelem része a napelemes rendszer egyensúlyának (BOS)?

Igen. A túlfeszültség-védelmi eszközök a rendszer BOS napelemes PV-egyensúlyának részeként vannak besorolva, a leválasztókkal, kábelezéssel és összekötő berendezésekkel együtt.