Zašto je zaštita od prenapona ključna u solarnim fotonaponskim sistemima?

Kada inženjeri raspravljaju kako dizajnirati solarni PV sistem arhitekturama, fokus se često stavlja na dimenzioniranje solarnih PV sistema, odabir invertera i konfiguraciju baterija. Međutim, jedan ključni faktor koji direktno utiče na pouzdanost sistema je zaštita od prenapona.

Tranzijenti izazvani grmljavinom i prenaponi pri preklapanju su među najčešćim uzrocima kvara invertera, oštećenja MPPT-a i kvara kontrolnog sistema. Bez pravilno projektovane zaštite PV sistema od prenapona, čak i dobro dizajniran solarni PV sistem može pretrpjeti neočekivane zastoje i skupe popravke.

U modernom dizajn solarnih fotonaponskih sistema, zaštita od prenapona nije opcionalna - ona je sastavni dio električne sigurnosti i dugoročnih performansi.

Kako solarni PV SPD-ovi štite od prolaznog prenapona?

Pravilno odabran solarni fotonaponski SPD (uređaj za zaštitu od prenapona solarne energije) ograničava prolazni prenapon tako što sigurno preusmjerava energiju prenapona u zemlju prije nego što dođe do osjetljivih komponenti.

Izvori prenapona u solarnim fotonaponskim sistemima

1. Direktni ili bliski udari groma

2. Indukovani prenaponi na dugim DC kablovima

3. Prekidački prenaponi uzrokovani poremećajima u mreži

4. Interno preključivanje invertora i velikih opterećenja

Oboje solarni fotonaponski sistem vezan na mrežu i solarni fotonaponski sistem van mreže konfiguracije su osjetljive na ove poremećaje. Arhitekture hibridnih solarnih PV sistema suočavaju se s još složenijom izloženošću prenaponu zbog interakcije baterije i mreže.

Zaštitni mehanizam u DC i AC kolima

Solarni fotonaponski sistemi sadrže i DC i AC dijelove:

• DC strana: Između solarnih panela i invertera

• AC strana: Između invertera i razvodne ploče

Na strani istosmjerne struje, visokonaponski nizovi - posebno u velikim komercijalnim nizovima - zahtijevaju specijaliziranu zaštitu, kao što je pravilno dimenzionirani uređaj za zaštitu od prenapona solarne energije dizajnirano za PV ulazne krugove. U visokonaponskim primjenama, DC SPD-ovi moraju odgovarati naponu sistema i klasi izolacije.

Profesionalnog kvaliteta Zaštita od prenapona istosmjerne struje Rješenja su posebno dizajnirana za fotonaponska okruženja s visokim naponima otvorenog kola i promjenjivim nivoima struje.

Na AC strani, zaštita od prenapona je instalirana na izlazu invertera i glavnoj razvodnoj ploči radi zaštite od poremećaja povezanih s mrežom.

Gdje bi trebalo instalirati uređaje za zaštitu od prenapona solarnih panela?

Ispravna lokacija za instalaciju je ključna u Raspored solarnog PV sistema planiranje.

1. Na PV nizu (zaštita sa strane DC-a)

Za sisteme sa dugim kablovskim trasama ili izloženim krovnim nizovima:

• Instalirajte SPD blizu razvodne kutije

• Ili integrirajte SPD unutar DC ulazne sekcije invertera

Ovo štiti DC terminale invertera od induciranih prenapona.

2. Na AC izlazu invertera

U solarni fotonaponski sistem vezan na mrežuSPD-ovi se obično instaliraju:

• Na AC izlaznim terminalima invertera

• Na glavnoj razvodnoj ploči za naizmjeničnu struju

Ovo osigurava ograničenje prenapona na cijeloj putanji.

3. U sistemima za skladištenje energije u baterijama (hibridni / van mreže)

U hibridni solarni fotonaponski sistem i solarni fotonaponski sistem van mreže dizajni:

• Instalirajte SPD-ove na DC sabirnicu baterije

• Zaštitite ulaz/izlaz MPPT kontrolera punjenja

• Osigurajte pravilno povezivanje sa sistemom uzemljenja

Baterijski sistemi povećavaju osjetljivost sistema jer energetska elektronika radi kontinuirano pod opterećenjem.

Kako integrirati zaštitu od prenapona u dizajn solarnog PV sistema?

Ako procjenjujete kako dizajnirati solarni PV sistem Pravilno, zaštita od prenapona mora se planirati u ranoj fazi projektovanja, a ne dodavati kasnije.

Korak 1: Razmotrite zaštitu od prenapona tokom dimenzioniranja solarnog PV sistema

Tokom dimenzioniranje solarnog PV sistema, inženjeri izračunavaju:

• Izračun veličine solarnih panela

• Dimenzioniranje solarnog invertera

• Dimenzionisanje baterijskih blokova za solarne panele

Istovremeno, moraju se definirati nivoi napona sistema. Izbor SPD-a direktno zavisi od:

• Maksimalni napon otvorenog kruga (Voc)

• Nazivni naizmjenični napon

• Tip sistema uzemljenja

Ignorisanje ovoga u fazi dimenzioniranja često rezultira neusklađenim SPD nazivnim vrijednostima.

Korak 2: Integracija SPD-ova u solarni PV balans sistema (BOS)

Uređaji za zaštitu od prenapona su dio solarni PV bilans sistema BOS, što uključuje:

• Kombinatorne kutije

• DC isključenja

• AC prekidači

• MPPT kontroler punjenja

• Sistemi za praćenje

SPD-ovi trebaju biti koordinirani s prekidačima i uređajima za isključivanje kako bi se osigurao selektivan rad.

Pouzdana rješenja za zaštitu od prenapona fotonaponskih sistema trebaju biti kompatibilna sa zahtjevima za fotonaponsku izolaciju i uslovima izloženosti okolini.

Možete istražiti specijalizirane tehnologije fotonaponske zaštite na nivou proizvođača putem Leikexing kako bi bolje razumjeli strategije integracije.

Za smjernice za implementaciju na strani DC-a, tehničke reference su dostupne u namjenskim Zaštita od prenapona istosmjerne struje resursi.

Korak 3: Optimizacija uzemljenja i rasporeda kablova

Za efikasnu zaštitu od prenapona potrebno je:

• Uzemljenje niske impedanse

• Kratki SPD priključni kablovi

• Pravilno povezivanje između PV okvira i sistema uzemljenja

• Izbjegavanje kablovskih petlji u rasporedu solarnih PV sistema

Nepravilan dizajn rasporeda može značajno smanjiti efikasnost SPD-a, čak i ako je nazivna vrijednost uređaja ispravna.

Zaključak

Razumijevanje kako dizajnirati solarni PV sistem Infrastruktura ide dalje od odabira modula i kapaciteta invertera. Otporan sistem mora uključivati ​​strukturiranu zaštitu fotonaponskog sistema od prenapona u DC i AC krugovima.

Integracijom uređaja za zaštitu od prenapona u komponente solarnog PV sistema od samog početka - tokom dimenzioniranja i planiranja rasporeda solarnog PV sistema - inženjeri mogu značajno poboljšati stabilnost, sigurnost i dugoročnu operativnu pouzdanost sistema.

Za tehničke konsultacije o integraciji zaštite od prenapona u složene fotonaponske arhitekture, direktnu inženjersku podršku možete zatražiti putem službene kontakt stranica.

Često postavljana pitanja (FAQ)

Zašto je zaštita od prenapona važna u dizajnu solarnih fotonaponskih sistema?

Zaštita od prenapona sprječava da prolazni prenapon ošteti invertere, MPPT kontrolere punjenja, sisteme baterija i nadzornu elektroniku, osiguravajući dugoročnu operativnu stabilnost.

Da li svaki solarni PV sistem zahtijeva solarni PV SPD?

Da. Konfiguracije solarnih fotonaponskih sistema, i onih vezanih za mrežu i onih van mreže, trebaju uključivati ​​pravilno dimenzionirane SPD-ove na DC i AC strani radi zaštite od groma i prenapona.

Kako da odaberem pravi uređaj za zaštitu od prenapona solarnih panela?

Izbor zavisi od napona sistema, tipa invertera, konfiguracije uzemljenja i maksimalnog napona otvorenog kola određenog tokom dimenzioniranja solarnog PV sistema.

Gdje bi SPD-ovi trebali biti instalirani u hibridnom solarnom PV sistemu?

U hibridnim sistemima, SPD-ove treba instalirati na DC strani PV panela, AC izlazu invertera i DC sabirnici baterijskog skladišta kako bi se osigurala potpuna zaštita puta.

Da li je zaštita od prenapona dio solarnog PV balansa sistema (BOS)?

Da. Uređaji za zaštitu od prenapona klasifikovani su kao dio solarnog PV bilansa sistema BOS, zajedno sa rastavljačima, kablovima i opremom za kombinovanje.