Com o carbono líquido zero tornando-se global, a indústria de energia renovável representada pela PV está em expansão. No entanto, com o próspero mercado fotovoltaico, vários acidentes de segurança desencadearam debates acalorados. De acordo com estatísticas, mais de 80% dos acidentes de incêndio em usinas de energia PV foram causados por falhas no lado DC, então como garantir a segurança das usinas de forma mais eficaz tornou-se uma grande preocupação do setor.

Como um pioneiro dedicado no setor de inversores fotovoltaicos, a Sungrow sempre coloca a segurança como prioridade. Com base na demanda dos clientes por segurança e eficiência, o desenvolvimento de uma nova solução de desligamento inteligente pode fazer com que identifique com precisão vários tipos de falhas e desligue rapidamente, garantindo assim a segurança da estação de energia.

Mais seguro com desligamento rápido

Para a segurança no lado DC, os padrões relacionados GB e IEC estipulam que: No esquema de design de conectar 3 ou mais strings a 1 MPPT, dispositivos de proteção contra sobrecorrente devem ser adicionados aos strings do lado PV, e nenhum dispositivo de proteção é necessário no esquema de conectar 2 strings a 1 MPPT.

Com base no conceito de design de conectar 2 strings a 1 MPPT, a Sungrow integrou um novo disjuntor através do algoritmo de controle de proteção do inversor e desenvolveu uma solução de desligamento inteligente, que pode fornecer dupla garantia para a segurança no lado DC.Quando ocorrem falhas como curto-circuito e conexão reversa, o sistema com capacidade de desconexão confiável pode ser rapidamente desconectado. De acordo com o tipo de falha, o sistema pode ser desligado em até 10 ms, realizando assim proteção instantânea, eliminando riscos e garantindo a segurança da central elétrica.

Fig. 1: Detecção de Falhas, Tempo de Desligamento

Identificação de falhas mais inteligente

As condições das usinas fotovoltaicas de grande escala são complicadas, e existem muitos tipos de módulos fotovoltaicos e sistemas de montagem. Sob certas condições de trabalho complicadas, pode facilmente causar tensão inconsistente entre strings e levar ao fenômeno de retroalimentação. A Sungrow projetou um lógica de desligamento mais inteligentecom base em banco de dados massivo, operando e analisando os dados de falha de campo através da operação de big data, distinguindo os tipos de falha como "backfeeding" e "conexão reversa" e fazendo determinações precisas.

Além disso, o inversor da Sungrow adota o esquema de design de conectar 2 strings a 1 MPPT. Em certos casos de retroalimentação, mesmo que o inversor não seja desligado, os módulos e cabos correspondentes suportam apenas 1 vez a corrente, o que está bem dentro de sua faixa de tolerância nominal, portanto a retroalimentação não afetará a segurança do sistema, e não há necessidade de desligar o sistema.

Fig. 2: Teste no local - Aumento de temperatura de cabos e módulos após retroalimentação ao conectar 2 strings a 1 MPPT sem desligamento

Vale notar que se o desligamento é necessário em certos casos de retroalimentação depende se a retroalimentação causa consequências inseguras: Por exemplo, sob o esquema de conectar 2 strings a 1 MPPT, o desligamento é necessário no caso de 1 vez de corrente de retroalimentação. No entanto, no esquema de design de conectar múltiplos strings a 1 MPPT (tomando a conexão de 5 strings a 1 MPPT como exemplo), se uma das strings for retroalimentada pelas 4 strings restantes, haverá 4 vezes a corrente de retroalimentação, excedendo em muito a faixa de tolerância dos módulos e cabos. Sob este tipo de esquema de design, o desligamento é necessário para todos os casos de retroalimentação; caso contrário, causará riscos de incêndio.

Tanto a segurança quanto a eficiência precisam ser garantidas para o retorno do investimento das usinas PV. Embora a segurança possa ser garantida pelo desligamento, desligamentos frequentes terão séries de efeitos negativos no projeto:

Afetando os rendimentos de geração de energia: Se o retroalimentação ocorrer com frequência, causará desligamentos frequentes e afetará a geração de energia.

Aumento da carga de trabalho de operação e manutenção: Após o desligamento, o pessoal de operação e manutenção precisa voltar ao local frequentemente para redefinir o disjuntor, o que aumenta o custo de recursos humanos.

Afetando a vida útil do desconector: Desligamentos frequentes afetarão a vida útil do desconector, afetando assim a segurança das usinas.

Consequentemente, se o desconector está desligado ou não não é apenas um teste da racionalidade do design do sistema, mas também uma compreensão e visão profundas do dispositivo, sistema e operação e manutenção do projeto.A nova solução de desligamento inteligente de energia da Sungrow pode realizar desligamento preciso e garantir segurança, bem como benefícios.