1.Схаваныя небяспекі, якія стаяць за імклівым ростам фотаэлектрычнай прамысловасці

У апошнія гады сусветны рынак фотаэлектрычных элементаў расце з неверагоднай хуткасцю, як ракета. Я дагэтуль памятаю, як пяць гадоў таму я быў на выставе сонечнай энергіі ў Германіі, магутнасць асноўных модуляў складала каля 300 Вт. Зараз нярэдка можна ўбачыць двухбаковыя модулі магутнасцю больш за 600 Вт. Аднак на фоне гэтага буму ў мантажы часта ігнаруецца важнае пытанне — абарона сістэмы.

У мінулым годзе наша кампанія разглядала выпадак з Турцыі: наземная электрастанцыя магутнасцю 5 МВт. Праз тры месяцы пасля падключэння да сеткі паслядоўна перагарэлі чатыры інвертары. Падчас расследавання на месцы было ўстаноўлена, што ўладальнік зэканоміў сродкі, адмовіўшыся ад прылад абароны ад перанапружання на баку пастаяннага току. Канчатковыя страты склалі больш за 200 000 долараў ЗША, чаго было дастаткова для набыцця сотняў высакаякасных прыбораў абароны ад перанапружання. Такія ўрокі не рэдкасць у галіне.

2."Забойцы напружання", з якімі сутыкаюцца фотаэлектрычныя сістэмы

2.1Удар маланкі: самая небяспечная пагроза

Я сутыкнуўся з праектам па дапаўненні энергетыкі радыяцыйнай энергіяй для рыбалоўства на Хайнані. У гэтым раёне больш за 90 дзён у годзе з навальніцамі. Іх кіраўнік па эксплуатацыі паведаміў мне, што перад устаноўкай SPD яны заўсёды былі напагатове падчас сезона навальніц. Найбольш сур'ёзным інцыдэнтам стала тое, што індукаваны ўдар маланкі прывёў да калектыўнага "страйкавання" ўсіх струнных інвертараў ва ўсёй сістэме.

Цікава, што многія людзі лічаць, што небяспечнымі з'яўляюцца толькі прамыя ўдары маланкі. Насамрэч, нашы дадзеныя выяўлення паказваюць, што ўдары маланкі ў радыусе 3 кіламетраў могуць выклікаць індукаваны імпульс разрадкі, дастаткова моцны, каб пашкодзіць абсталяванне. Калісьці ў Бразіліі быў праект, дзе кропка ўдару маланкі знаходзілася на суседняй ферме, але гэта прывяло да збою ўсіх модуляў маніторынгу фотаэлектрычнай сістэмы.

2.2Флуктуацыя сеткі: нябачны забойца

Калі ў мінулым годзе мы ўдзельнічалі ў здачы ў эксплуатацыю праекта па будаўніцтве даху ў В'етнаме, мы зафіксавалі ўзрушаючыя дадзеныя: ваганні напружання ў мясцовай электрасетцы ў перыяды пікавага спажывання электраэнергіі часта перавышалі 15%. Гэта пастаяннае скажэнне напружання больш шкоднае для тэрміну службы абсталявання, чым імгненныя скачкі напружання.

Больш праблематычная праблема — гэта імпульсны ток, які генеруецца самой фотаэлектрычнай сістэмай. Памятайце, што аднойчы, падчас тэставання інвертара пэўнай маркі, скок напружання, які ён выклікаў падчас адключэння, насамрэч у чатыры разы перавышаў намінальнае напружанне! Такі «самагенераваны і самаспажываны» імпульсны ток — гэта тое, чаго многія ўладальнікі нерухомасці проста не заўважаюць.

3.Як SPD абараняе фотаэлектрычную сістэму?

3.1Шматслаёвая абарона: апраніце «бронепрабівальны камізэльку» для сістэмы

Добрая сістэма абароны павінна быць падобная да цыбулі з некалькімі слаямі абароны. Звычайна мы рэкамендуем кліентам выкарыстоўвацьтрохузроўневая стратэгія абароны:

Узровень масіва:Усталюйце SPD тыпу 2 у размеркавальнай скрынцы для абароны ад большасці індукаваных маланак.

Узровень інвертара: Выкарыстоўвайце спецыяльны фотаэлектрычны SPD на ўваходным баку пастаяннага току. Звярніце асаблівую ўвагу на выбар напружання Uc.

Пункт падключэння да сеткі:Усталюйце SPD, адаптаваны да характарыстык мясцовай сеткі з боку пераменнага току.

3.2Памылка выбару: чым вышэйшы параметр, тым лепш

Часта назіраецца, што кліенты сляпо імкнуцца да высокіх значэнняў Imax. Фактычна, для большасці размеркаваных праектаў дастаткова разраднай здольнасці 20 кА. Ключ да наступнага:

- Магчымасць супастаўлення напружання (Uc ≥ 1,2 × максімальнае напружанне сістэмы)

- Узровень рэшткавага напружання (гэта мае вырашальнае значэнне, бо вызначае, ці сапраўды абсталяванне можа быць абаронена)

- Функцыя індыкацыі дэградацыі (гэта надзвычай важна, бо можа прадухіліць "зомбі-SPD")

Аўстралійскі кліент настойваў на ўсталёўцы SPD з наміналам 40 кА. Аднак з-за выбару занадта нізкага напружання Uc SPD заўчасна састарыўся, калі сістэма знаходзілася пад невялікай нагрузкай.

3.3Не дазваляйце недахопам абароны зніжаць прыбытковасць інвестыцый

Я бачыў занадта шмат скрупулёзных домаўладальнікаў, якія гатовыя выдаткаваць шмат грошай на першакласныя кампаненты, але занадта асцярожныя ў пытанні абароны сістэмы. Фактычна, добра распрацаванае рашэнне SPD (прылада абароны ад перанапружання) звычайна складае толькі ад 0,3% да 0,5% ад агульнага кошту праекта, але яно можа прадухіліць больш за 80% электрычных збояў.

Рэкамендуецца, каб кожны на этапе праектавання ўлічваў наступнае:

- Мясцовыя дадзеныя пра дні з навальніцамі (якія можна лёгка атрымаць у метэаралагічнай службе)

- Справаздачы аб якасці сеткі

- Стандарты на ўстойлівасць да перанапружання, устаноўленыя вытворцамі абсталявання

Выснова

Каб фотаэлектрычная сістэма стабільна працавала 25 гадоў, ёй патрэбна надзейная абарона ад перанапружання. Гэта як працаваць на вышыні без рамяня бяспекі — магчыма, вам удасца заставацца ў бяспецы першыя 99 разоў, але 100-ы раз можа абысціся вам дорага.