Солнечные энергоблоки: индивидуальные фотоэлектрические решения

Что делают блоки солнечной энергии в фотоэлектрической системе и почему технические характеристики имеют значение

Солнечные энергетические ящики представляют собой электрические шкафы, которые объединяют, защищают и распределяют мощность постоянного тока между фотоэлектрической решеткой и инвертором или аккумуляторной батареей. В небольших жилых помещениях роль блока питания может ограничиваться объединением двух или трех цепочек и обеспечением одной точки отключения постоянного тока. В коммерческой системе для установки на крыше или в коммунальной системе одна и та же категория оборудования должна обрабатывать десятки входов цепочек, выдерживать непрерывные постоянные токи, превышающие 600 ампер, выдерживать температуру окружающей среды внутри корпуса выше 60°C и передавать данные о производительности на уровне цепочек в реальном времени на платформу удаленного мониторинга. Разница между этими двумя сценариями заключается не только в масштабе — это разница в требованиях к электротехнике, которая должна быть отражена при выборе каждого компонента внутри коробки.

Правильно выбранный блок солнечной энергии одновременно выполняет четыре различные функции: он объединяет ток от нескольких фотоэлектрических цепочек на общую шину постоянного тока; он обеспечивает защиту от перегрузки по току для каждой цепочки посредством предохранителей или автоматических выключателей постоянного тока; он включает в себя устройства защиты от перенапряжений (SPD) для отвода грозы и переключения переходных процессов от инвертора; а в интеллектуальных конфигурациях он контролирует ток и напряжение отдельной цепочки в режиме реального времени. Отказ любой из этих функций создает неисправность, которая может варьироваться от снижения выходной мощности — из-за необнаруженного перегорания предохранителя цепочки — до риска возгорания из-за незащищенного дугового замыкания в высоковольтной цепи постоянного тока. Выбор и настройка Солнечные энергетические ящики Таким образом, соответствие точным требованиям каждого проекта является решением по обеспечению безопасности системы, а не формальностью закупок.

Распределительная коробка солнечной энергии: архитектура, компоненты и варианты конфигурации

Срок распределительная коробка солнечной энергии описывает более широкую категорию корпусов, которые управляют потоком мощности постоянного тока в фотоэлектрической системе, включая блоки сумматоров, которые объединяют входные цепочки, блоки повторного суммирования, которые объединяют несколько выходов сумматора перед центральным инвертором, и распределительные панели постоянного тока, которые подают несколько входов инвертора из одной секции массива. Понимание того, какая архитектура применима к конкретному проекту, является отправной точкой для составления точной спецификации оборудования.

Основные внутренние компоненты

Независимо от типа конфигурации, каждая хорошо спроектированная распределительная коробка солнечной энергии имеет общий набор внутренних компонентов, каждый из которых имеет определенные требования к производительности:

• Цепные предохранители постоянного тока или миниатюрные автоматические выключатели (MCB): Одно защитное устройство на вход цепочки, рассчитанное на 1,25-кратный ток короткого замыкания цепочки (Isc) согласно IEC 60269-6 или эквивалентному. Цепные предохранители защищают от обратного тока параллельных цепочек во время неисправности. Автоматические выключатели постоянного тока с четкими индикаторами отключения предпочтительнее использовать в доступных установках, где во время технического обслуживания выполняется индивидуальная изоляция цепей.
• Сборка медной шины: Положительные и отрицательные шины рассчитаны на общий суммарный ток с запасом по снижению номинальных характеристик не менее 25 % для непрерывной работы на постоянном токе при повышенных температурах. Луженая медь входит в стандартную комплектацию; посеребренные шины предназначены для сильноточных промышленных применений, где требуется стабильность контактного сопротивления в течение 25-летнего срока службы.
• Главный выключатель постоянного тока: Изолятор постоянного тока, рассчитанный на выключение нагрузки, на выходной стороне, позволяющий безопасно обесточить всю коробку для технического обслуживания без необходимости затенения массива. Рассчитан на максимальный суммарный выходной ток и напряжение холостого хода системы (Voc) при минимальной температуре на объекте.
• Устройства защиты от перенапряжения (УЗП): Типа как минимум 2 УЗИП постоянного тока на входных и выходных клеммах; Комбинированные агрегаты типа 1 2, где установка осуществляется в условиях повышенного риска молний или на высоких конструкциях с металлическим каркасом. Выбор УЗИП должен соответствовать максимальному продолжительному рабочему напряжению системы (MCOV) и максимальному номинальному току разряда для уровня молниезащиты объекта.
• Заземляющая шина и клеммы уравнивания потенциалов: Специальная медная шина заземления, подключенная к корпусу корпуса, клеммам заземления УЗИП и сети уравнивания потенциалов системы. Непрерывность заземления является одним из наиболее часто встречающихся нарушений при полевых проверках; правильно спроектированная распределительная коробка солнечной энергии делает эту связь явной и проверяемой.

Выбор конфигурации по размеру системы

Защита от перенапряжения в солнечном блоке: понимание риска перенапряжения и способы управления им

Перенапряжение, обычно обозначаемое как OV в спецификациях оборудования и документах по координации защиты, является одним из двух основных механизмов электрического напряжения, которые вызывают преждевременный выход из строя солнечных блоков питания и инверторов, которые они питают. А Солнечная электростанция OV Система защиты должна устранять два различных источника перенапряжения: медленное, предсказуемое повышение напряжения в цепи разомкнутой цепи, которое происходит, когда температура окружающей среды падает ниже стандартных условий испытаний 25°C, и быстрые переходные напряжения с высокой амплитудой, вызванные прямыми или непрямыми ударами молнии, а также переключением в сети или самом инверторе.

Тепловое перенапряжение: расчет безопасного Voc системы

Напряжение холостого хода фотоэлектрического модуля увеличивается по мере снижения температуры модуля со скоростью, определяемой температурным коэффициентом Voc (обычно от -0,27% до -0,35%/°C для модулей из кристаллического кремния). Холодным зимним утром при температуре −10°C в климате, где стандартная температура испытаний составляет 25°C, значение Voc строки может быть на 12–14 % выше значения, указанного на паспортной табличке. Для системы постоянного тока 1500 В, спроектированной с использованием цепочек с напряжением 1350 В на STC, этот расчет дает напряжение Voc в худшем случае примерно 1540 В, что превышает номинальное напряжение системы каждого компонента в цепи. Солнечная электростанция OV Таким образом, защита от теплового перенапряжения начинается на этапе проектирования, а не на этапе выбора компонентов, путем применения минимальной температуры объекта к расчету размеров цепочки и подтверждения того, что рассчитанное максимальное Voc остается ниже номинального напряжения каждого предохранителя, автоматического выключателя, разъединителя, УЗИП и кабеля в системе.

Переходное перенапряжение: выбор и координация УЗИП

Переходные перенапряжения, вызванные молнией, характеризуются чрезвычайно быстрым временем нарастания — обычно 1,2 микросекунды до пика — и амплитудой, которая может достигать нескольких киловольт в незащищенной цепи постоянного тока. Эффективный Солнечная электростанция OV Схема защиты от переходных процессов требует правильного выбора и установки УЗИП со следующими параметрами, подтвержденными для каждого применения:

• Максимальное длительное рабочее напряжение (Uc): Номинальное значение SPD Uc должно превышать максимальное напряжение постоянного тока системы, включая расчет теплового Voc, приведенный выше. Для системы постоянного тока 1500 В рекомендуются УЗИП с Uc ≥ 1500 В. Использование УЗИП с недостаточным Uc вызывает постоянную термическую нагрузку на варисторный элемент, ускоряя деградацию и сокращая срок службы УЗИП до доли его номинального значения.
• Уровень защиты по напряжению (Вверх): Значение Up определяет напряжение ограничения, при котором УЗИП начинает проводить импульсный ток. Up должно быть ниже, чем импульсное выдерживаемое напряжение на входе инвертора — обычно 4 кВ для инверторов постоянного тока на 1500 В согласно IEC 62109. Меньшее значение Up обеспечивает лучшую защиту, но требует, чтобы УЗИП был способен поглощать более высокую энергию при каждом разряде.
• Номинальный ток разряда (In) и максимальный ток разряда (Imax): При этом токе УЗИП может разряжаться неоднократно без ухудшения состояния; Imax – максимальный разовый разряд. Для большинства применений на крышах стандартными являются УЗИП типа 2 In = 20 кА и Imax = 40 кА. На объектах с высоким грозовым риском в тропических или горных регионах или на объектах с прямым воздействием на возвышенности следует использовать УЗИП типа 1 с Iimp ≥ 12,5 кА согласно IEC 61643-31.
• Длина провода заземления: Характеристики УЗИП быстро ухудшаются с увеличением длины заземляющего провода. Каждый 1 метр заземления добавляет примерно 1 мкГн индуктивности, что приводит к увеличению напряжения до 1 кВ при скорости нарастания молнии. Заземляющее соединение от клеммы SPD к заземляющей шине внутри распределительной коробки солнечной энергии должно быть по возможности ниже 0,5 метра и проложено без петель.

Изготовленные на заказ блоки солнечной энергии от Senta Energy: процесс спецификации и доступные конфигурации

Как преданный Солнечные энергетические ящики поставщик и производитель, базирующийся в Китае, компания Senta Energy Co., Ltd. поставляет на заказ солнечные электростанции для жилых, коммерческих, промышленных и коммунальных фотоэлектрических проектов по всему миру. Процесс настройки начинается с электрических параметров проекта — класса напряжения системы, количества входов цепочки, максимального Isc цепочки, общего выходного тока, требований к типу УЗИП, протокола мониторинга и экологических характеристик корпуса — и приводит к созданию готовой сборки, которая перед отправкой проходит заводские испытания.

Стандартные варианты настройки, доступные во всех устройствах Senta Energy. Солнечные энергетические ящики Ассортимент продукции включает в себя:

• Класс напряжения: Конфигурации на 600 В постоянного тока, 1000 В постоянного тока и 1500 В постоянного тока со всеми внутренними компонентами — предохранителями, автоматическими выключателями, разъединителями, УЗИП и шинами — соответствующими выбранному классу напряжения и сертифицированными по стандартам IEC или UL, как того требует целевой рынок.
• Количество строкового ввода: Конфигурации от 4 до 32 струн в стандартных размерах корпуса; решения с несколькими корпусами для проектов, требующих более 32 строковых входов на секцию.
• Рейтинг корпуса: IP54 для внутреннего и крытого наружного монтажа; IP65 для полностью открытой наружной установки; Корпуса со степенью защиты IP66 и нержавеющей стали для прибрежных, пустынных или химически агрессивных сред.
• Интеграция мониторинга: Выход RS-485 Modbus RTU для интеграции с платформами мониторинга цепных инверторов; дополнительная связь Ethernet или 4G для автономного подключения SCADA; Датчики тока на эффекте Холла на цепочку с точностью ±0,5% для расчета коэффициента полезного действия.
• Спецификация защиты OV: УЗИП постоянного тока типа 2 в стандартной комплектации; Комбинированное УЗИП типа 1-2 доступно для проектов с высоким грозовым риском; удаленная индикация состояния УЗИП с выходом сигнализации с сухими контактами для интеграции с системами управления неисправностями на объекте.

Каждый заказ распределительная коробка солнечной энергии производства Senta Energy проходит заводские приемочные испытания, которые включают измерение сопротивления изоляции при 1,5-кратном номинальном напряжении системы, проверку целостности всех заземляющих соединений, подтверждение полярности на всех входах цепочки и главном выходе, а также функциональные испытания индикаторов состояния УЗИП и контроль связи, если они установлены. Протоколы испытаний поставляются с каждой поставкой как часть стандартного пакета документации, подтверждающей ввод в эксплуатацию на объекте и требования текущего аудита эксплуатации и технического обслуживания.

Для инженеров проектов и групп закупок, оценивающих Солнечные энергетические ящики для предстоящих установок Senta Energy предоставляет техническую предпродажную поддержку, включая проверку размеров цепочки, анализ координации защиты перенапряжения и тепловой расчет корпуса, чтобы подтвердить, что выбранная конфигурация будет работать в температурных пределах при максимальных условиях окружающей среды проекта. Отправки однолинейной схемы проекта и данных о местоположении площадки достаточно, чтобы инициировать подробное техническое предложение с указанием времени выполнения и цены для конкретной требуемой конфигурации.