Nuo tada, kai atsirado fotovoltinės energijos gamybos sistemos, visame pasaulyje retkarčiais įvykdavo fotovoltinių elektrinių sukeltos gaisrinės avarijos. Atsižvelgiant į tai, vis daugiau žmonių suprato ir vertina fotovoltinio modulio{1}lygio greitą išjungimą...
Saulės greitas fotovoltinių sistemų išjungimas, kaip rodo pavadinimas, yra greitai išjungti ryšį tarp kiekvieno fotovoltinio modulio. Šią koncepciją pasiūlė JAV Nacionalinis elektros kodeksas (NEC). Jau 2014 m. buvo išleistas NEC2014 690.12 „Module-level Self-Shutdown Solution“ standartas, kuriame nustatyti reikalavimai greitam fotovoltinių sistemų išjungimui.
2017 m. versijoje NEC690.12 buvo nustatyti griežti reikalavimai šiam greitam išjungimui -, 305 mm atstumu iki fotovoltinės matricos kaip ribos, per 30 S po to, kai suaktyvinamas greito išjungimo įtaisas, įtampa už ribinio diapazono sumažinama iki žemiau 30 V, o įtampa yra sumažinta iki šios ribos 8 V. "modulio{7}} lygio išjungimas". Naujausioje 2020 m. standarto versijoje terminas „greitasis išjungimas“ toliau modifikuotas ir išplėstas, siūloma „PV pavojaus valdymo sistema“. Naujasis standartas reikalauja, kad PV sistemoje būtų „PV pavojaus valdymo sistema“, kad kritinėse situacijose PV sistema būtų valdoma. Kitaip tariant, „PV pavojaus valdymo sistema“ gali būti naudojama komponentų -lygio išjungimui ir per 30 sekundžių nuo greito išjungimo pradžios įtampa ribiniame diapazone sumažinama iki žemiau 80 V.
Fotovoltinio modulio{0}}greito išjungimo lygiu principas
Fotovoltinio modulio{0}}lygio greito išjungimo darbo režimas
Greito išjungimo principas fotovoltinio modulio lygyje daugiausia apima du aspektus: išjungimo metodą ir išjungimo principą.
Yra du pagrindiniai būdai greitai išjungti fotovoltinio modulio lygį: mechaninis išjungimas ir elektrinis išjungimas.
1. Mechaninis išjungimas: Mechaninis išjungimas skirtas fotovoltiniam moduliui atjungti nuo grandinės per mechaninį įrenginį, kad sustabdytų saulės baterijos išėjimo galią. Įprasti mechaninio išjungimo būdai yra jungikliai, peilių jungikliai ir grandinės pertraukikliai. Mechaninio išjungimo privalumai yra paprasta konstrukcija ir didelis patikimumas, tačiau veikimas yra gana lėtas ir reikalauja rankinio įsikišimo.
2. Elektrinis išjungimas: elektros išjungimas yra skirtas atjungti fotovoltinį modulį nuo grandinės per elektrinius komponentus, kad sustabdytų saulės baterijos išėjimo galią. Įprasti elektros išjungimo būdai yra relės, tiristoriai ir galios tranzistoriai. Elektrinio išjungimo privalumai yra didelis veikimo greitis ir didelis tikslumas, tačiau reikalingas išorinis maitinimo šaltinis ir grandinės valdymas.Išjungimo principasGreito išjungimo principas fotovoltinio modulio lygyje daugiausia apima du būdus: įtampos išjungimą ir srovės išjungimą.
1. Įtampos išjungimas: Įtampos išjungimas yra skirtas automatiškai atjungti fotovoltinį modulį nuo grandinės, išmatuojant fotovoltinio modulio išėjimo įtampą. Kai įtampa viršija nustatytą vertę, fotovoltinis modulis automatiškai atjungiamas nuo grandinės. Šis metodas gali veiksmingai užkirsti kelią fotovoltinių modulių pažeidimams dėl per didelės įtampos. Įtampos išjungimo raktas yra stebėti įtampą ir palyginti ją su nustatyta verte. Kai įtampa viršija nustatytą vertę, ji išjungiama elektrinėmis arba mechaninėmis priemonėmis.
2. Dabartinis išjungimas: Esamas išjungimas skirtas fotovoltinio modulio išėjimo srovei matuoti. Kai srovė viršija nustatytą vertę, fotovoltinis modulis automatiškai atjungiamas nuo grandinės. Šis metodas gali veiksmingai išvengti šiluminės žalos arba atvirkštinio srauto į fotovoltinį modulį dėl per didelės srovės. Dabartinio išjungimo raktas yra stebėti srovę ir palyginti ją su nustatyta verte. Kai srovė viršija nustatytą vertę, ji išjungiama elektrinėmis arba mechaninėmis priemonėmis.
Be įtampos išjungimo ir srovės išjungimo, abu jie taip pat gali būti derinami jungties išjungimui. Pavyzdžiui, kai fotovoltinio modulio išėjimo įtampa viršija nustatytą vertę arba išėjimo srovė viršija nustatytą vertę, tuo pačiu metu atliekama išjungimo operacija, siekiant efektyviau apsaugoti fotovoltinį modulį.
Fotovoltinio modulio{0}}lygio greitas išjungimas – tai fotovoltinio modulio atjungimas nuo grandinės mechaninėmis arba elektrinėmis priemonėmis, kad būtų sustabdytas saulės skydelio išėjimo galia. Išjungimo būdai apima mechaninį išjungimą ir elektrinį išjungimą, o išjungimo principai apima įtampos išjungimą ir srovės išjungimą. Taikant šiuos išjungimo būdus ir principus galima efektyviai apsaugoti fotovoltinius modulius, pailginti jų tarnavimo laiką, užtikrinti saugų ir stabilų fotovoltinių sistemų veikimą.
Kodėl toks svarbus greitas fotovoltinių modulių išjungimas?
Gaisrų fotovoltinėse elektrinėse priežastys yra daug. Įranga, kuri kelia didžiausią gaisro pavojų, apima inverterius, jungiamąsias dėžes, kabelius ir modulius. Kol tai elektros sistema, dėl srovės kyla gaisro pavojus. Be to, tobulėjant fotovoltinėms technologijoms, fotovoltinių gaminių galios lygis ir srovės įtampa buvo nuolat gerinami. Fotovoltinė sistema nuo pradinės 600 V konstrukcijos buvo atnaujinta iki 1000 V, o neseniai palaipsniui atnaujinta iki 1500 V. Didesnė įtampa dažniau sukelia gaisrus. Gaisrai fotovoltinėse elektrinėse yra didelis iššūkis ugniagesiams. Sistemoje kilus gaisrui, vis tiek bus sukurta šimtų ar net tūkstančių voltų aukšta įtampa. Jei ugniagesiai skubės gelbėti, jų gyvybėms kils pavojus. Naudodami modulio{12}lygmens greito išjungimo funkciją, ugniagesiai gali greitai nutraukti ryšį tarp modulių ir išgelbėti elektrinę.
Išvada
Nors daugumoje pasaulio šalių vis dar sunku visiškai skatinti komponentų{0}lygio greito išjungimo įrenginių įrengimą dėl daugelio veiksnių, pvz., kainos, reikia pasakyti, kad komponentų-greitasis išjungimas yra labai svarbi fotovoltinių elektrinių saugos funkcija. Tikiu, kad nuolat tobulėjant technologijoms, populiarėjant ir įgyvendinant saugos reglamentus, palaipsniui stiprėjant saugumo supratimui, ši technologija bus vis plačiau naudojama siekiant apsaugoti daugiau elektrinių.
