1. În primul rând, înțelegeți de ce sistemul fotovoltaic funcționează defectuos
Riscuri multiple ale expunerii-pe termen lung a modulelor fotovoltaice la exterior:
Efectul punctului fierbinte: Când o celulă este obstrucționată, deteriorată sau îmbătrânită, nu mai generează energie electrică, ci devine un rezistor, consumând energie electrică generată de alte celule. Temperaturile din zonă pot urca brusc la sute de grade Celsius, suficient pentru a arde panourile din spate și chiar a aprinde componente.
Scurtcircuit intern al firului: îmbătrânirea izolației cablului, pătrunderea apei cusături, conexiunea virtuală a conectorului etc., poate provoca scurtcircuit, poate produce imediat de multe zeci de ori curentul de defect normal de lucru.
Curentul invers: Când un șir se oprește din cauza unei defecțiuni, curentul altor șiruri normale revine prin șirul de defecțiune, provocând daune secundare.
dispozitivele semiconductoare de putere, cum ar fi IGBT în invertoare, sunt extrem de sofisticate. Odată ce curentul de curent continuu este scăpat de sub control, acesta poate fi deteriorat definitiv în milisecunde și întregul invertor poate fi abandonat.
Întreaga misiune a unei siguranțe fotovoltaice este de a întrerupe complet circuitul în primele milisecunde după un dezastru.
2. Mecanism de protectie a componentelor fotovoltaice
Protecție 1: Izolați punctele fierbinți de ardere.
Când o anumită baterie se confruntă cu un punct fierbinte, curentul de defect crește rapid de-a lungul circuitului șirului. Când curentul depășește un prag stabilit, siguranța se topește rapid, izolând complet întreaga linie defectă de sistem. Alte șiruri normale nu sunt afectate și continuă să genereze electricitate. În absența unei siguranțe, curentul persistent ridicat generat de sursa de căldură va călători de-a lungul cablului, nu numai că ar arde componentele defecte, ci și pot afecta componentele adiacente.
Protecție 2: întrerupeți curentul de scurt-circuit pentru a preveni incendierea cablului.
Când are loc un scurtcircuit în serie, curentul de scurt{0}}circuit poate atinge de peste 10 ori curentul normal de lucru. Dacă siguranța nu este tăiată la timp, cablul se va supraîncălzi, izolația se va topi și chiar va aprinde materialul din jur într-o perioadă scurtă de timp. Răspunsul în milisecunde al siguranței poate preveni un incendiu la sursă prin întreruperea circuitului înainte ca temperatura cablului să crească la o valoare periculoasă.
Protecție 3: Preveniți refluxul.
Când un șir este deconectat de la rețea printr-o siguranță, curentul altor șiruri normale nu va curge înapoi în ramura în cauză. Acesta pare a fi un „efect secundar” al siguranțelor, dar este, de fapt, o formă extrem de importantă de protecție-aceasta asigură că defecțiunile sunt reduse la minimum și nu proliferează sau se extind.
3. Mecanism de protectie al invertoarelor
Protecție 1: Serviți drept „ultimă linie de apărare” pentru invertoare.
Deși invertorul în sine are funcția de protecție împotriva depășirii, viteza de răspuns și capacitatea sa de rupere sunt limitate. Când are loc un scurtcircuit sever pe partea de curent continuu, curentul de defecțiune crește rapid și este posibil să fi ars IGBT înainte ca circuitul electronic de protecție al invertorului să fie activat. Invertorul cu mecanism de topire fizic pur nu depinde de niciun semnal electronic, are o viteză de răspuns rapidă și o capacitate puternică de rupere și este o protecție la nivel hardware-de neînlocuit pentru terminalul de intrare DC al invertorului.
Protecție 2: Limitați puterea de defecțiune și reduceți daunele.
Chiar și în cazul unei defecțiuni, siguranța rapidă a siguranței poate scurta foarte mult durata curentului de defecțiune. Cu cât durata curentului este mai scurtă, cu atât mai puțină energie este eliberată către invertor și cu atât impactul este mai mic asupra dispozitivului de alimentare. În multe cazuri, deoarece siguranța întrerupe circuitul în milisecunde, invertorul este capabil să „supraviețuiască” prin simpla înlocuire a siguranței pentru a reveni la lucru, mai degrabă decât înlocuirea întregului dispozitiv.
Protecție 3: Realizați izolarea precisă a ramurilor de defecțiune pentru a asigura funcționarea generală a sistemului
Într-un sistem în care mai multe șiruri sunt paralele cu același invertor, dacă un șir se defectează fără o siguranță, intrarea DC a întregului invertor este afectată, ceea ce poate declanșa o oprire de protecție a invertorului și poate determina ca toate șirurile să nu mai producă electricitate. În cazul siguranțelor în cascadă, numai ramurile defecte sunt întrerupte, iar seria normală rămasă continuă să alimenteze invertorul, reducând la minimum pierderea de energie a sistemului.
4, lanț logic complet de acțiune de protecție a siguranței
În cazul unei defecțiuni, întregul proces de protecție este următorul:
Prima este anomalia de curent cauzată de scurtcircuit, reflux de la punctul fierbinte, suprasarcină etc.
Al doilea pas este creșterea rapidă a curentului, iar când curentul atinge curentul nominal al siguranței, interiorul topiturii începe să se încălzească și să se topească.
Al treilea pas este topirea completă a topiturii, întrerupând circuitul în milisecunde până la zeci de milisecunde.
Pasul patru, resetați curentul de defecțiune la zero și îndepărtați toate componentele, cablurile și invertoarele din pericol.
Pasul cinci, operatorii și personalul de întreținere localizează și înlocuiesc siguranța pentru a restabili funcționarea normală a sistemului.
Procesul nu necesită alimentare externă, este independent de orice semnal de control, nu este influențat de nicio logică software și este cea mai pură și mai fiabilă metodă de protecție.
5, De ce siguranțele nu pot fi înlocuite complet cu protecție electronică?
Mulți ar putea întreba: invertorul nu are deja protecție electronică la supracurent? De ce avem nevoie de siguranțe?
Motivul este că protecția electronică este un fel de „protecție moale” care se bazează pe detectarea senzorului, judecarea cipului de control și oprirea IGBT. Dacă vreuna dintre legăturile de pe această legătură întâmpină probleme, protecția poate eșua. O siguranță este o „protecție dură” care recunoaște doar mărimea curentului și, atunci când ajunge, nu se topește, nu are nicio disfuncționalitate intermediară și nici o eroare. nu necesita intretinere sau calibrare.
„Combinația soft/hard” este cea mai sigură soluție într-un mediu de energie de înaltă-tensiune, curent-înaltă, cu defecțiuni mari-pe partea PV DC: protecția electronică este responsabilă pentru suprasarcina zilnică și anomaliile minore, în timp ce siguranțele sunt responsabile pentru cele mai extreme defecțiuni de scurt-circuit și de curent ridicat-. Cele două sunt complementare și indispensabile.
