Από την εμφάνιση των φωτοβολταϊκών συστημάτων παραγωγής ενέργειας, ατυχήματα πυρκαγιάς που προκαλούνται από φωτοβολταϊκούς σταθμούς έχουν συμβεί κατά καιρούς σε όλο τον κόσμο. Σε αυτό το πλαίσιο, η ταχεία διακοπή λειτουργίας σε επίπεδο φωτοβολταϊκών μονάδων- έχει γίνει κατανοητή και εκτιμάται από όλο και περισσότερους...
Το Solar Rapid Shutdown των φωτοβολταϊκών συστημάτων, όπως υποδηλώνει το όνομα, είναι η γρήγορη διακοπή της σύνδεσης μεταξύ κάθε φωτοβολταϊκού στοιχείου. Αυτή η ιδέα προτάθηκε από τον Εθνικό Ηλεκτρικό Κώδικα (NEC) των Ηνωμένων Πολιτειών. Ήδη από το 2014, κυκλοφόρησε το πρότυπο NEC2014 690.12 "Module{4}}level Self-Shutdown Solution", το οποίο έθετε απαιτήσεις για την ταχεία διακοπή λειτουργίας των φωτοβολταϊκών συστημάτων.
Στην έκδοση 2017 του NEC690.12, τέθηκαν αυστηρές απαιτήσεις για αυτόν τον γρήγορο τερματισμό λειτουργίας - με απόσταση 305 mm ως το όριο από τη φωτοβολταϊκή μήτρα, εντός 30 S μετά την ενεργοποίηση της συσκευής ταχείας απενεργοποίησης, η τάση εκτός του εύρους ορίων μειώνεται κάτω από το εύρος 30V και μειώνεται κάτω από το όριο 30 80V, δηλαδή, απαιτείται για να επιτευχθεί "απενεργοποίηση επιπέδου μονάδας-". Στην πιο πρόσφατη έκδοση του προτύπου για το 2020, ο όρος "ταχεία διακοπή λειτουργίας" τροποποιείται και επεκτείνεται περαιτέρω και προτείνεται ένα "σύστημα ελέγχου κινδύνου ΦΒ". Το νέο πρότυπο απαιτεί το φωτοβολταϊκό σύστημα να διαθέτει "σύστημα ελέγχου κινδύνου φωτοβολταϊκών" για να καταστήσει το φωτοβολταϊκό σύστημα ελεγχόμενη κατάσταση σε κρίσιμες καταστάσεις. Με άλλα λόγια, το "σύστημα ελέγχου κινδύνων φωτοβολταϊκών" μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επίτευξη τερματισμού στάθμης εξαρτήματος{12} και εντός 30 δευτερολέπτων από την έναρξη της ταχείας απενεργοποίησης, η τάση εντός του εύρους ορίων μειώνεται κάτω από τα 80 V.
Αρχή της μονάδας φωτοβολταϊκών-Επίπεδο ταχείας διακοπής λειτουργίας
Τρόπος λειτουργίας της φωτοβολταϊκής μονάδας-σε επίπεδο ταχείας απενεργοποίησης
Η αρχή της ταχείας διακοπής λειτουργίας σε επίπεδο φωτοβολταϊκών μονάδων περιλαμβάνει κυρίως δύο πτυχές: τη μέθοδο διακοπής λειτουργίας και την αρχή της διακοπής λειτουργίας.
Υπάρχουν δύο κύριοι τρόποι για να τερματίσετε γρήγορα τη στάθμη της φωτοβολταϊκής μονάδας: μηχανική απενεργοποίηση και ηλεκτρική διακοπή λειτουργίας.
1. Μηχανική διακοπή λειτουργίας: Η μηχανική διακοπή λειτουργίας είναι η αποσύνδεση της φωτοβολταϊκής μονάδας από το κύκλωμα μέσω μιας μηχανικής συσκευής για να σταματήσει η ισχύς εξόδου του ηλιακού πάνελ. Οι συνήθεις μέθοδοι μηχανικής διακοπής λειτουργίας περιλαμβάνουν διακόπτες, διακόπτες μαχαιριού και διακόπτες κυκλώματος. Τα πλεονεκτήματα του μηχανικού τερματισμού είναι η απλή δομή και η υψηλή αξιοπιστία, αλλά η λειτουργία είναι σχετικά αργή και απαιτεί χειροκίνητη παρέμβαση.
2. Ηλεκτρική διακοπή λειτουργίας: Η ηλεκτρική διακοπή είναι η αποσύνδεση της φωτοβολταϊκής μονάδας από το κύκλωμα μέσω ηλεκτρικών εξαρτημάτων για να σταματήσει η ισχύς εξόδου του ηλιακού πάνελ. Οι συνήθεις μέθοδοι ηλεκτρικού τερματισμού περιλαμβάνουν ρελέ, θυρίστορ και τρανζίστορ ισχύος. Τα πλεονεκτήματα της ηλεκτρικής διακοπής λειτουργίας είναι η γρήγορη ταχύτητα λειτουργίας και η υψηλή ακρίβεια, αλλά απαιτείται εξωτερική παροχή ρεύματος και έλεγχος κυκλώματος.Αρχή διακοπής λειτουργίαςΗ αρχή της ταχείας διακοπής λειτουργίας σε επίπεδο φωτοβολταϊκών μονάδων περιλαμβάνει κυρίως δύο μεθόδους: διακοπή λειτουργίας τάσης και διακοπή ρεύματος.
1. Διακοπή τάσης: Ο τερματισμός τάσης είναι η αυτόματη αποσύνδεση της φωτοβολταϊκής μονάδας από το κύκλωμα μετρώντας την τάση εξόδου της φωτοβολταϊκής μονάδας. Όταν η τάση υπερβεί την καθορισμένη τιμή, η φωτοβολταϊκή μονάδα αποσυνδέεται αυτόματα από το κύκλωμα. Αυτή η μέθοδος μπορεί να αποτρέψει αποτελεσματικά τη ζημιά σε φωτοβολταϊκά πλαίσια λόγω υπερβολικής τάσης. Το κλειδί για τον τερματισμό της τάσης είναι να παρακολουθείτε την τάση και να τη συγκρίνετε με την καθορισμένη τιμή. Όταν η τάση υπερβαίνει την καθορισμένη τιμή, διακόπτεται με ηλεκτρικά ή μηχανικά μέσα.
2. Τρέχουσα διακοπή λειτουργίας: Η τρέχουσα διακοπή λειτουργίας είναι για τη μέτρηση του ρεύματος εξόδου της φωτοβολταϊκής μονάδας. Όταν το ρεύμα υπερβεί την καθορισμένη τιμή, η φωτοβολταϊκή μονάδα αποσυνδέεται αυτόματα από το κύκλωμα. Αυτή η μέθοδος μπορεί να αποτρέψει αποτελεσματικά τη θερμική ζημιά ή την αντίστροφη ροή στη φωτοβολταϊκή μονάδα λόγω υπερβολικού ρεύματος. Το κλειδί για την τρέχουσα διακοπή λειτουργίας είναι να παρακολουθείτε το ρεύμα και να το συγκρίνετε με την καθορισμένη τιμή. Όταν το ρεύμα υπερβαίνει την καθορισμένη τιμή, διακόπτεται με ηλεκτρικά ή μηχανικά μέσα.
Εκτός από τον τερματισμό τάσης και τον τερματισμό ρεύματος, τα δύο μπορούν επίσης να συνδυαστούν για διακοπή λειτουργίας σύνδεσης. Για παράδειγμα, όταν η τάση εξόδου της φωτοβολταϊκής μονάδας υπερβαίνει την καθορισμένη τιμή ή το ρεύμα εξόδου υπερβαίνει την καθορισμένη τιμή, η λειτουργία τερματισμού λειτουργίας εκτελείται ταυτόχρονα για την αποτελεσματικότερη προστασία της φωτοβολταϊκής μονάδας.
Φωτοβολταϊκή μονάδα-επίπεδο ταχείας διακοπής λειτουργίας είναι η αποσύνδεση της φωτοβολταϊκής μονάδας από το κύκλωμα με μηχανικά ή ηλεκτρικά μέσα για να σταματήσει η ισχύς εξόδου του ηλιακού πάνελ. Οι μέθοδοι διακοπής λειτουργίας περιλαμβάνουν τη μηχανική διακοπή λειτουργίας και την ηλεκτρική διακοπή λειτουργίας, και οι αρχές διακοπής λειτουργίας περιλαμβάνουν τη διακοπή λειτουργίας τάσης και τη διακοπή λειτουργίας ρεύματος. Η εφαρμογή αυτών των μεθόδων και αρχών διακοπής λειτουργίας μπορεί να προστατεύσει αποτελεσματικά τις φωτοβολταϊκές μονάδες, να παρατείνει τη διάρκεια ζωής τους και να εξασφαλίσει την ασφαλή και σταθερή λειτουργία των φωτοβολταϊκών συστημάτων.
Γιατί είναι τόσο σημαντική η ταχεία διακοπή λειτουργίας των φωτοβολταϊκών μονάδων;
Υπάρχουν πολλοί λόγοι για πυρκαγιές σε φωτοβολταϊκά εργοστάσια. Ο εξοπλισμός με τον μεγαλύτερο κίνδυνο πυρκαγιάς περιλαμβάνει μετατροπείς, κουτιά διακλάδωσης, καλώδια και μονάδες. Εφόσον πρόκειται για ηλεκτρικό σύστημα, υπάρχει κίνδυνος πυρκαγιάς λόγω ρεύματος. Επιπλέον, με την πρόοδο της φωτοβολταϊκής τεχνολογίας, το επίπεδο ισχύος και η τάση ρεύματος των φωτοβολταϊκών προϊόντων βελτιώνονται συνεχώς. Το φωτοβολταϊκό σύστημα έχει αναβαθμιστεί από την αρχική σχεδίαση 600V σε 1000V, και πρόσφατα αναβαθμίστηκε σταδιακά στα 1500V. Οι υψηλότερες τάσεις είναι πιο πιθανό να προκαλέσουν πυρκαγιές. Οι πυρκαγιές σε φωτοβολταϊκά εργοστάσια αποτελούν μεγάλη πρόκληση για τους πυροσβέστες. Μετά την εκδήλωση πυρκαγιάς στο σύστημα, θα εξακολουθήσουν να δημιουργούνται υψηλές τάσεις εκατοντάδων ή και χιλιάδων βολτ. Εάν οι πυροσβέστες σπεύσουν να σώσουν, η ζωή τους θα απειληθεί. Με τη λειτουργία ταχείας απενεργοποίησης{12}}επιπέδου μονάδας, οι πυροσβέστες μπορούν να διακόψουν γρήγορα τη σύνδεση μεταξύ των μονάδων και να διασώσουν τον σταθμό παραγωγής ενέργειας.
Σύναψη
Αν και εξακολουθεί να είναι δύσκολο να προωθηθεί πλήρως η εγκατάσταση συσκευών ταχείας διακοπής λειτουργίας εξαρτημάτων-επιπέδου στα περισσότερα μέρη του κόσμου λόγω μιας σειράς παραγόντων όπως το κόστος, πρέπει να ειπωθεί ότι η ταχεία διακοπή λειτουργίας σε επίπεδο εξαρτημάτων-είναι μια πολύ σημαντική λειτουργία για την ασφάλεια των φωτοβολταϊκών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής. Πιστεύω ότι με τη συνεχή πρόοδο της τεχνολογίας, τη διάδοση και εφαρμογή των κανονισμών ασφαλείας και τη σταδιακή ενίσχυση της ευαισθητοποίησης για την ασφάλεια, αυτή η τεχνολογία θα χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο για την προστασία περισσότερων σταθμών παραγωγής ενέργειας.
