От появата на фотоволтаичните системи за производство на електроенергия, пожари, причинени от фотоволтаични електроцентрали, се случват от време на време по целия свят. На този фон бързото изключване на ниво-фотоволтаични модули се разбира и оценява от все повече хора...
Solar Rapid Shutdown на фотоволтаични системи, както подсказва името, е за бързо изключване на връзката между всеки фотоволтаичен модул. Тази концепция е предложена от Националния електрически кодекс (NEC) на Съединените щати. Още през 2014 г. беше пуснат стандартът на NEC2014 690.12 „Module-level Self-Shutdown Solution“, който постави изисквания за бързо изключване на фотоволтаични системи.
Във версията от 2017 г. на NEC690.12 бяха направени строги изисквания за това бързо изключване - с разстояние от 305 mm до фотоволтаичната матрица като граница, в рамките на 30 S след активиране на устройството за бързо изключване, напрежението извън граничния диапазон се намалява до под 30 V, а напрежението в граничния диапазон се намалява до под 80 V, т.е. изисква се да се постигне "изключване на ниво-модул". В последната версия от 2020 г. на стандарта терминът „бързо изключване“ е допълнително модифициран и разширен и е предложена „система за контрол на PV опасността“. Новият стандарт изисква фотоволтаичната система да има "система за контрол на фотоволтаичната опасност", за да направи фотоволтаичната система контролируемо състояние в критични ситуации. С други думи, „системата за контрол на фотоволтаичната опасност“ може да се използва за постигане на изключване на-ниво на компонент и в рамките на 30 секунди след започване на бързото изключване, напрежението в рамките на граничния диапазон се намалява до под 80 V.
Принцип на фотоволтаичния модул-Ниво бързо изключване
Режим на работа на фотоволтаичния модул-ниво бързо изключване
Принципът на бързо изключване на ниво фотоволтаичен модул включва главно два аспекта: метод на изключване и принцип на изключване.
Има два основни начина за бързо изключване на нивото на фотоволтаичния модул: механично изключване и електрическо изключване.
1. Механично изключване: Механичното изключване е да изключи фотоволтаичния модул от веригата чрез механично устройство, за да спре изходната мощност на слънчевия панел. Обичайните методи за механично изключване включват превключватели, ножови прекъсвачи и прекъсвачи. Предимствата на механичното изключване са проста структура и висока надеждност, но операцията е относително бавна и изисква ръчна намеса.
2. Електрическо изключване: Електрическото изключване е да изключи фотоволтаичния модул от веригата чрез електрически компоненти, за да спре изходната мощност на слънчевия панел. Общите методи за електрическо изключване включват релета, тиристори и мощни транзистори. Предимствата на електрическото изключване са бърза скорост на работа и висока точност, но е необходимо външно захранване и управление на веригата.Принцип на изключванеПринципът на бързо изключване на ниво фотоволтаичен модул включва главно два метода: изключване по напрежение и изключване по ток.
1. Изключване по напрежение: Изключването по напрежение означава автоматично изключване на фотоволтаичния модул от веригата чрез измерване на изходното напрежение на фотоволтаичния модул. Когато напрежението надвиши зададената стойност, фотоволтаичният модул автоматично се изключва от веригата. Този метод може ефективно да предотврати повреда на фотоволтаичните модули поради прекомерно напрежение. Ключът към изключване на напрежението е да се следи напрежението и да се сравнява с зададената стойност. Когато напрежението надвиши зададената стойност, той се изключва чрез електрически или механични средства.
2. Текущо изключване: Текущото изключване е за измерване на изходния ток на фотоволтаичния модул. Когато токът надвиши зададената стойност, фотоволтаичният модул автоматично се изключва от веригата. Този метод може ефективно да предотврати термично увреждане или обратен поток към фотоволтаичния модул поради прекомерен ток. Ключът към текущото изключване е да наблюдавате тока и да го сравнявате със зададената стойност. Когато токът надвиши зададената стойност, той се изключва чрез електрически или механични средства.
В допълнение към изключване на напрежението и изключване на тока, двете могат да се комбинират и за изключване на връзката. Например, когато изходното напрежение на фотоволтаичния модул превиши зададената стойност или изходният ток надвиши зададената стойност, операцията по изключване се извършва едновременно с цел по-ефективна защита на фотоволтаичния модул.
Бързото изключване на ниво -фотоволтаичен модул е да се изключи фотоволтаичният модул от веригата чрез механични или електрически средства, за да се спре изходната мощност на слънчевия панел. Методите за изключване включват механично изключване и електрическо изключване, а принципите на изключване включват изключване по напрежение и изключване по ток. Прилагането на тези методи и принципи за изключване може ефективно да защити фотоволтаичните модули, да удължи техния експлоатационен живот и да осигури безопасна и стабилна работа на фотоволтаичните системи.
Защо бързото изключване на фотоволтаичните модули е толкова важно?
Причините за пожари във фотоволтаичните централи са много. Оборудването с най-голям риск от пожар включва инвертори, съединителни кутии, кабели и модули. Докато е електрическа система, съществува риск от пожар поради ток. В допълнение, с напредването на фотоволтаичната технология, нивото на мощност и текущото напрежение на фотоволтаичните продукти непрекъснато се подобряват. Фотоволтаичната система е надстроена от първоначалния дизайн 600V до 1000V и наскоро постепенно надстроена до 1500V. По-високото напрежение е по-вероятно да причини пожар. Пожарите във фотоволтаичните електроцентрали представляват голямо предизвикателство за пожарникарите. След възникване на пожар в системата, високо напрежение от стотици или дори хиляди волта ще продължи да се генерира. Ако пожарникарите се втурнат да спасяват, животът им ще бъде застрашен. С функцията за бързо изключване на-ниво модул, пожарникарите могат бързо да прекъснат връзката между модулите и да спасят електроцентралата.
Заключение
Въпреки че все още е трудно да се насърчава напълно инсталирането на устройства за бързо изключване на-компонентно ниво в повечето части на света поради поредица от фактори като цена, трябва да се каже, че бързото изключване на-ниво на компонент е много важна функция за безопасността на фотоволтаичните електроцентрали. Вярвам, че с непрекъснатия напредък на технологиите, популяризирането и прилагането на правилата за безопасност и постепенното укрепване на осведомеността за безопасност, тази технология ще се използва все повече и повече за защита на повече електроцентрали.
