Глобална транзиција ка обновљивој енергији позиционирала је фотонапонске (ПВ) системе као камен темељац одрживе производње енергије. Ови системи, често инсталирани на изложеним отвореним локацијама и повезани са великим електричним мрежама, инхерентно су осетљиви на пролазне пренапоне, опште познате као пренапоне или шиљке. Ови пренапони, који потичу од екстерних извора као што су удари грома и унутрашњих извора као што су операције пребацивања унутар мреже или претварача, представљају значајну претњу по интегритет и дуговечност система. Сходно томе, интеграција уређаја за заштиту од пренапона (СПД) није само побољшање већ критична неопходност за обезбеђивање поузданости, безбедности и економске одрживости било које ПВ инсталације.
Извори претњи пренапона у фотонапонским системима
Разумевање порекла пренапона је кључно за примену ефикасне заштите. Претње су двоструке:
Спољни удари (муња): Директан удар грома у фотонапонску мрежу или околно тло може изазвати катастрофалну штету. Чешће, индиректни удари изазивају огромне пренапоне у електричним проводницима и металним компонентама система. Чак и удаљени удари могу спојити електромагнетне импулсе у опсежно ожичење фотонапонске инсталације.
Унутрашњи пренапони (прелазни процеси): Они се генеришу унутар самог електричног система. Рад прекидача, контактора или брзо пребацивање енергетске електронике претварача може да створи-напоне високе фреквенције. Штавише, флуктуације у комуналној мрежи, као што је пребацивање кондензаторске банке, такође могу да се шире у фотонапонски систем.
Без заштите, ови пролазни пренапони могу довести до тренутног и неповратног уништења осетљивих и скупих компоненти, првенствено фотонапонских модула и претварача. Они такође могу изазвати кумулативну деградацију изолације и електронских компоненти, што доводи до прераног квара и смањеног животног века система.
Улога и постављање СПД-ова у фотонапонском систему
СПД функционише као вентил за смањење притиска за електричне системе. Ограничава пролазне пренапоне тако што безбедно преусмерава струју пренапона на земљу, чиме се стеже напон на ниво који је сигуран за прикључену опрему. Свеобухватна стратегија СПД за фотонапонски систем укључује координирани више-приступ, који се често назива зонирање:
Заштита са стране једносмерне струје (ПВ низ на инвертер): ДЦ страна система, која се састоји од соларних панела и каблова који воде до инвертера, веома је подложна ударима{0}}индукованим ударима грома.
СПД типа 1 се обично инсталирају на главној кутији за комбиновање једносмерне струје. Дизајнирани су да издрже веома високе импулсне струје од директних или оближњих удара грома, обезбеђујући прву линију одбране.
Ови СПД-ови штите ДЦ каблове и ДЦ улазни степен инвертера, који је једна од најрањивијих и најскупљих компоненти које треба заменити.
Бочна заштита наизменичне струје (конекција претварача на мрежу): Излаз наизменичне струје инвертера и тачка повезивања са главном мрежом такође захтевају робусну заштиту.
СПД типа 2 се инсталирају на разводној плочи наизменичне струје, често близу излаза претварача. Њихова примарна улога је да заштите од прелазних стања и пренапона који потичу из мреже, спречавајући их да оштете излазно коло претварача наизменичне струје.
СПД типа 1 такође може бити потребан на главном сервисном улазу ако је фотонапонски систем инсталиран у згради, пружајући координирану заштиту за целу електричну инсталацију.
Заштита података/комуникационих линија: Модерни фотонапонски системи често укључују опрему за надзор и комуникацију. СПД-ови за линије података (нпр. Етхернет, РС485) су од суштинског значаја за заштиту ових осетљивих сигналних портова од пренапона индукованих на комуникационим кабловима.
Кључна разматрања за одабир СПД-ова
Одабир правог СПД-а укључује неколико техничких параметара:
Максимални континуирани радни напон (Уц): Мора бити већи од максималног напона система (и једносмерни и наизменични).
Ниво заштите од напона (горе): Ово је максимални напон који ће бити пропуштен до опреме. Нижи Уп нуди бољу заштиту, али мора бити компатибилан са отпорним напоном опреме.
Номинална струја пражњења (Ин) и импулсна струја (Иимп): Ове оцене указују на способност СПД-а да испразни ударне струје. СПД типа 1 карактерише Иимп, док тип 2 Ин, што одражава њихове различите заштитне улоге.
У закључку, како фотонапонски системи постају саставнији део наше енергетске инфраструктуре, заштита ове инвестиције је од највеће важности. Уређаји за заштиту од пренапона пружају робусно и исплативо-решење за ублажавање ризика које представљају пролазни пренапони. Применом добро-дизајниране СПД шеме која покрива и једносмерну и наизменичну страну система, инсталатери и власници могу значајно да повећају време непрекидног рада система, заштите вредна средства и обезбеде дугорочну-поуздану производњу чисте соларне енергије. Игноришући ову критику
