Sedan tillkomsten av solcellsanläggningar har det då och då inträffat brandolyckor orsakade av solcellskraftverk runt om i världen. Mot denna bakgrund har snabb avstängning på solcellsmodul-nivå blivit förstådd och värderad av fler och fler människor...
Solar Rapid Shutdown av solcellssystem, som namnet antyder, är att snabbt stänga av anslutningen mellan varje solcellsmodul. Detta koncept föreslogs av National Electrical Code (NEC) i USA. Redan 2014 släpptes standarden NEC2014 690.12 "Module-level Self-Shutdown Solution", som ställde krav på snabb avstängning av solcellssystem.
I 2017 års version av NEC690.12 ställdes stränga krav för denna snabba avstängning - med ett avstånd på 305 mm till solcellsmatrisen som gräns, inom 30S efter att snabbavstängningsanordningen aktiverats, sänks spänningen utanför gränsområdet till under 30V, och spänningen är under gränsen,V är reducerad till under gränsen,V krävs för att uppnå "avstängning på modul-nivå". I den senaste 2020-versionen av standarden är termen "snabb avstängning" ytterligare modifierad och utökad, och ett "PV riskkontrollsystem" föreslås. Den nya standarden kräver att PV-systemet har ett "PV hazard control system" för att göra PV-systemet till ett kontrollerbart tillstånd i kritiska situationer. Med andra ord kan "PV-riskkontrollsystemet" användas för att uppnå avstängning på komponent-nivå, och inom 30 sekunder efter att den snabba avstängningen har startat reduceras spänningen inom gränsområdet till under 80V.
Principen för fotovoltaisk modul-Nivå snabb avstängning
Arbetsläge för fotovoltaisk modul-snabb avstängning
Principen för snabb avstängning på solcellsmodulnivå innefattar huvudsakligen två aspekter: avstängningsmetod och avstängningsprincip.
Det finns två huvudsakliga sätt att snabbt stänga av solcellsmodulnivån: mekanisk avstängning och elektrisk avstängning.
1. Mekanisk avstängning: Mekanisk avstängning är att koppla bort solcellsmodulen från kretsen genom en mekanisk anordning för att stoppa uteffekten från solpanelen. Vanliga mekaniska avstängningsmetoder inkluderar strömbrytare, knivbrytare och strömbrytare. Fördelarna med mekanisk avstängning är enkel struktur och hög tillförlitlighet, men driften är relativt långsam och kräver manuellt ingrepp.
2. Elektrisk avstängning: Elektrisk avstängning är att koppla bort solcellsmodulen från kretsen genom elektriska komponenter för att stoppa uteffekten från solpanelen. Vanliga elektriska avstängningsmetoder inkluderar reläer, tyristorer och krafttransistorer. Fördelarna med elektrisk avstängning är snabb drifthastighet och hög precision, men extern strömförsörjning och kretsstyrning krävs.AvstängningsprincipPrincipen för snabb avstängning på fotovoltaisk modulnivå innefattar huvudsakligen två metoder: spänningsavstängning och strömavstängning.
1. Spänningsavstängning: Spänningsavstängning är att automatiskt koppla bort solcellsmodulen från kretsen genom att mäta utspänningen från solcellsmodulen. När spänningen överstiger det inställda värdet kopplas solcellsmodulen automatiskt från kretsen. Denna metod kan effektivt förhindra skador på solcellsmoduler på grund av för hög spänning. Nyckeln till spänningsavstängning är att övervaka spänningen och jämföra den med det inställda värdet. När spänningen överstiger det inställda värdet stängs den av med elektriska eller mekaniska medel.
2. Strömavstängning: Strömavstängning är för att mäta utströmmen från solcellsmodulen. När strömmen överstiger det inställda värdet kopplas solcellsmodulen automatiskt bort från kretsen. Denna metod kan effektivt förhindra termisk skada eller omvänd flöde till solcellsmodulen på grund av för hög ström. Nyckeln till aktuell avstängning är att övervaka strömmen och jämföra den med det inställda värdet. När strömmen överstiger det inställda värdet stängs den av med elektriska eller mekaniska medel.
Förutom spänningsavstängning och strömavstängning kan de två också kombineras för kopplingsavstängning. Till exempel, när utgångsspänningen från den fotovoltaiska modulen överstiger det inställda värdet eller utgångsströmmen överstiger det inställda värdet, utförs avstängningsoperationen samtidigt för att mer effektivt skydda den fotovoltaiska modulen.
Snabb avstängning av fotovoltaisk modul- är att koppla bort solcellsmodulen från kretsen med mekaniska eller elektriska medel för att stoppa uteffekten från solpanelen. Avstängningsmetoderna inkluderar mekanisk avstängning och elektrisk avstängning, och avstängningsprinciperna inkluderar spänningsavstängning och strömavstängning. Tillämpningen av dessa avstängningsmetoder och principer kan effektivt skydda fotovoltaiska moduler, förlänga deras livslängd och säkerställa säker och stabil drift av solcellssystem.
Varför är den snabba avstängningen av solcellsmoduler så viktig?
Det finns många orsaker till bränder i solcellsanläggningar. Utrustningen med störst brandrisk inkluderar växelriktare, kopplingsdosor, kablar och moduler. Så länge det är ett elsystem finns det risk för brand på grund av ström. Dessutom, med framsteg inom fotovoltaisk teknik, har effektnivån och strömspänningen för solceller kontinuerligt förbättrats. Solcellssystemet har uppgraderats från den ursprungliga 600V-designen till 1000V, och nyligen gradvis uppgraderats till 1500V. Högre spänningar är mer benägna att orsaka bränder. Bränder i solcellsanläggningar utgör en stor utmaning för brandmän. Efter att en brand uppstått i systemet kommer höga spänningar på hundratals eller till och med tusentals volt fortfarande att genereras. Om brandmän skyndar för att rädda kommer deras liv att vara hotade. Med funktionen för snabb avstängning på modulnivå- kan brandmän snabbt bryta kopplingen mellan moduler och rädda kraftstationen.
Slutsats
Även om det fortfarande är svårt att till fullo främja installationen av enheter för snabb avstängning på komponent-nivå i de flesta delar av världen på grund av en rad faktorer som kostnad, måste det sägas att snabb avstängning på komponentnivå på-nivå är en mycket viktig funktion för säkerheten hos solcellsanläggningar. Jag tror att med den ständiga utvecklingen av teknik, popularisering och implementering av säkerhetsföreskrifter och den gradvisa förstärkningen av säkerhetsmedvetenheten, kommer denna teknik att användas mer och mer för att skydda fler kraftverk.
