З моменту появи фотоелектричних систем виробництва електроенергії у всьому світі час від часу трапляються пожежі, спричинені фотоелектричними станціями. На цьому тлі швидке відключення-на рівні фотоелектричних модулів розуміють і цінують все більше людей...
Solar Rapid Shutdown фотоелектричних систем, як випливає з назви, полягає в швидкому відключенні з’єднання між кожним фотоелектричним модулем. Ця концепція була запропонована Національним електричним кодексом (NEC) Сполучених Штатів. Ще в 2014 році був випущений стандарт NEC2014 690.12 "Module-level Self-Shutdown Solution", який містив вимоги до швидкого вимкнення фотоелектричних систем.
У версії NEC690.12 2017 року висунуто суворі вимоги до цього швидкого відключення - з відстанню 305 мм до фотоелектричної матриці як межі, протягом 30 секунд після активації пристрою швидкого відключення напруга за межами граничного діапазону знижується нижче 30 В, а напруга в граничному діапазоні знижується нижче 80 В, тобто потрібно досягти "вимкнення-рівня модуля". В останній версії стандарту 2020 року термін «швидке відключення» додатково змінено та розширено, а також запропоновано «систему контролю небезпеки PV». Новий стандарт вимагає, щоб фотоелектрична система мала «систему контролю небезпеки фотоелектричної системи», щоб зробити фотоелектричну систему контрольованим станом у критичних ситуаціях. Іншими словами, «систему контролю небезпеки PV» можна використовувати для досягнення рівня-вимкнення компонентів, і протягом 30 секунд після початку швидкого вимкнення напруга в межах граничного діапазону знижується нижче 80 В.
Принцип роботи фотоелектричного модуля-Швидке відключення рівня
Режим роботи фотоелектричного модуля-швидке відключення рівня
Принцип швидкого відключення на рівні фотоелектричного модуля в основному включає два аспекти: метод відключення та принцип відключення.
Існує два основних способи швидкого відключення рівня фотоелектричного модуля: механічне відключення та електричне відключення.
1. Механічне відключення: механічне відключення полягає у від’єднанні фотоелектричного модуля від ланцюга за допомогою механічного пристрою для припинення вихідної потужності сонячної панелі. Загальні методи механічного відключення включають вимикачі, рубильники та автоматичні вимикачі. Перевагами механічного відключення є проста конструкція та висока надійність, але робота є відносно повільною та вимагає ручного втручання.
2. Електричне відключення: Електричне відключення полягає у відключенні фотоелектричного модуля від електричного кола через електричні компоненти, щоб припинити вихідну потужність сонячної панелі. Загальні методи електричного відключення включають реле, тиристори та силові транзистори. Перевагами електричного відключення є висока швидкість роботи та висока точність, але потрібне зовнішнє джерело живлення та керування ланцюгом.Принцип відключенняПринцип швидкого відключення на рівні фотоелектричного модуля в основному включає два методи: відключення напруги та відключення струму.
1. Вимкнення напруги: Вимкнення напруги означає автоматичне відключення фотоелектричного модуля від ланцюга шляхом вимірювання вихідної напруги фотоелектричного модуля. Коли напруга перевищує встановлене значення, фотомодуль автоматично відключається від мережі. Цей метод може ефективно запобігти пошкодженню фотоелектричних модулів через надмірну напругу. Ключ до відключення напруги - це контролювати напругу та порівнювати її з заданим значенням. Коли напруга перевищує встановлене значення, він вимикається електричним або механічним способом.
2. Вимкнення струму: Вимкнення струму призначене для вимірювання вихідного струму фотоелектричного модуля. Коли сила струму перевищує встановлене значення, фотомодуль автоматично відключається від мережі. Цей метод може ефективно запобігти термічному пошкодженню або зворотному потоку до фотоелектричного модуля через надмірний струм. Ключ до відключення струму - це контролювати струм і порівнювати його з заданим значенням. Коли сила струму перевищує встановлене значення, він вимикається електричним або механічним способом.
На додаток до відключення напруги та відключення струму, обидва також можна комбінувати для відключення з’єднання. Наприклад, коли вихідна напруга фотоелектричного модуля перевищує встановлене значення або вихідний струм перевищує встановлене значення, операція відключення виконується одночасно для більш ефективного захисту фотоелектричного модуля.
Швидке вимкнення-рівня фотоелектричного модуля полягає у від’єднанні фотоелектричного модуля від ланцюга за допомогою механічних або електричних засобів, щоб припинити вихідну потужність сонячної панелі. Методи відключення включають механічне відключення та електричне відключення, а принципи відключення включають відключення напруги та відключення струму. Застосування цих методів і принципів відключення може ефективно захистити фотоелектричні модулі, продовжити термін їх служби, а також забезпечити безпечну і стабільну роботу фотоелектричних систем.
Чому швидке відключення фотоелектричних модулів таке важливе?
Причин виникнення пожеж на фотоелектричних електростанціях багато. Обладнання з найбільшим ризиком пожежі включає інвертори, розподільні коробки, кабелі та модулі. Якщо це електрична система, існує ризик пожежі через струм. Крім того, з розвитком фотоелектричних технологій рівень потужності та поточна напруга фотоелектричних виробів постійно вдосконалювалися. Фотоелектричну систему було оновлено з початкової конструкції 600 В до 1000 В, а нещодавно поступово оновлено до 1500 В. Більша напруга може призвести до пожежі. Пожежі на фотоелектричних електростанціях становлять велику проблему для пожежників. Після виникнення пожежі в системі все ще буде генеруватися висока напруга в сотні або навіть тисячі вольт. Якщо пожежники кинуться на порятунок, їх життя опиниться під загрозою. Завдяки функції швидкого відключення-на рівні модуля пожежники можуть швидко відключити зв’язок між модулями та врятувати електростанцію.
Висновок
Незважаючи на те, що через низку факторів, як-от вартість, все ще важко повною мірою сприяти встановленню пристроїв швидкого відключення-на рівні компонентів у більшості частин світу, слід сказати, що швидке відключення-на рівні компонентів є дуже важливою функцією для безпеки фотоелектричних електростанцій. Я вірю, що з безперервним прогресом технологій, популяризацією та впровадженням правил безпеки та поступовим посиленням обізнаності про безпеку, ця технологія буде використовуватися все більше і більше для захисту більшої кількості електростанцій.
