Met het streven naar netto-nul koolstofuitstoot wereldwijd, bloeit de hernieuwbare energie-industrie vertegenwoordigd door zonne-energie (PV). Echter, met de groeiende fotovoltaïsche markt hebben verschillende veiligheidsincidenten een hevig debat aangewakkerd. Volgens statistieken wordt meer dan 80% van de brandincidenten in PV-energiecentrales veroorzaakt door DC-zijdefouten, dus hoe de veiligheid van energiecentrales effectiever te waarborgen is een groot punt van zorg in de industrie geworden.

Als een toegewijde pionier in de PV-omvormersector zet Sungrow altijd veiligheid op de eerste plaats. Op basis van de vraag van klanten naar zowel veiligheid als efficiëntie kan het onderzoek en de ontwikkeling van een nieuwe intelligente uitschakeloplossing ervoor zorgen dat het verschillende soorten storingen nauwkeurig identificeert en snel uitschakelt, waardoor de veiligheid van het energiecentrum wordt gewaarborgd.

Veiliger met snelle uitschakeling

Voor de veiligheid aan de DC-zijde stellen de gerelateerde GB- en IEC-normen dat: In het ontwerpschema van het aansluiten van 3 of meer strings op 1 MPPT, overstroombeveiligingsapparaten moeten worden toegevoegd aan de PV-zijde strings, en er zijn geen beveiligingsapparaten vereist in het schema van het aansluiten van 2 strings op 1 MPPT.

Op basis van het ontwerpconcept van het aansluiten van 2 strings op 1 MPPT, integreerde Sungrow een nieuwe schakelaar via het omvormerbeschermingscontrole-algoritme en ontwikkelde een intelligente uitschakelingsoplossing, die dubbele verzekering kan bieden voor de veiligheid aan de DC-kant. Wanneer fouten zoals kortsluiting en verkeerde aansluiting optreden, kan het systeem met betrouwbare loskoppelingscapaciteit snel worden losgekoppeld. Afhankelijk van het fouttype kan het systeem binnen 10 ms worden uitgeschakeld, waardoor directe bescherming wordt gerealiseerd, risico's worden geëlimineerd en de veiligheid van de elektriciteitscentrale wordt gewaarborgd.

Fig. 1: Foutdetectie, Uitschakeltijd

Intelligerere foutidentificatie

De omstandigheden van grootschalige PV-planten zijn gecompliceerd en er zijn veel soorten PV-modules en montagesystemen. Onder bepaalde gecompliceerde werkomstandigheden kan het gemakkelijk inconsistente spanning tussen strings veroorzaken en leiden tot het fenomeen van terugvoeding. Sungrow ontwierp een intelligentere uitschakellogicaGebaseerd op een enorme database, het bewerken en analyseren van veldfoutgegevens via big data-operaties, het onderscheiden van fouttypen zoals "terugvoeding" en "omgekeerde aansluiting" en het maken van nauwkeurige vaststellingen.

Bovendien neemt Sungrow's omvormer het ontwerpschema aan van het verbinden van 2 strings aan 1 MPPT. In bepaalde gevallen van terugvoeding, zelfs als de omvormer niet wordt uitgeschakeld, weerstaan de overeenkomstige modules en kabels slechts 1 keer de stroom, wat goed binnen hun beoordeelde tolerantiebereik ligt, dus de terugvoeding heeft geen invloed op de systeembeveiliging en het is niet nodig het systeem uit te schakelen.

Fig. 2: Test op locatie – Temperatuurstijging van kabels en modules na terugvoeding bij het aansluiten van 2 strings op 1 MPPT zonder uitschakeling

Het is vermeldenswaard dat de vraag of uitschakeling vereist is in bepaalde terugvoergevallen, afhangt van of de terugvoering onveilige gevolgen veroorzaakt: Bijvoorbeeld, onder het schema van het aansluiten van 2 strings op 1 MPPT, is uitschakeling vereist in het geval van 1 keer stroomterugvoering. Echter, in het ontwerpschema van het aansluiten van meerdere strings op 1 MPPT (neem de aansluiting van 5 strings op 1 MPPT als voorbeeld), als een van de strings wordt teruggevoed door de overige 4 strings, zal er 4 keer terugvoerstroom zijn, ver buiten het tolerantiebereik van de modules en kabels. Onder dit soort ontwerpschema is uitschakeling vereist voor alle terugvoergevallen; anders zal het brandrisico's veroorzaken.

Zowel veiligheid als efficiëntie moeten worden gewaarborgd voor het rendement op investering van PV-centrales. Hoewel veiligheid kan worden gewaarborgd door uitschakeling, zal frequente uitschakeling een reeks negatieve effecten op het project hebben:

Invloed op de opbrengst van stroomopwekking: Als de terugvoeding vaak voorkomt, zal dit frequente uitschakeling veroorzaken en de stroomopwekking beïnvloeden.

Toename van de werklast voor bediening en onderhoud: Na uitschakeling moeten bedienings- en onderhoudspersoneel vaak terugkeren naar de locatie om de scheider opnieuw in te stellen, wat de kosten voor menselijke hulpbronnen verhoogt.

Beïnvloeding van de levensduur van de scheider: Frequent uitschakelen zal de nuttige levensduur van de scheider beïnvloeden, en daarmee de veiligheid van elektriciteitscentrales.

Bijgevolg is of de scheider is uitgeschakeld of niet, niet alleen een test van de rationaliteit van het systeemontwerp, maar ook een diepgaand begrip en inzicht in het apparaat, het systeem en het projectbeheer en onderhoud.De nieuwe intelligente stroomuitschakeloplossing van Sungrow kan nauwkeurige uitschakeling realiseren en veiligheid evenals voordelen garanderen.