Fotowoltaiczne wyłączniki nadprądowe prądu stałego są stosowane jako dystrybucja energii fotowoltaicznej, a rola wyłączników nadprądowych prądu stałego jest szczególnie widoczna. Jak więc możemy bezpiecznie korzystać z wyłączników prądu stałego?
1. Sprawdź, czy okablowanie jest prawidłowe po podłączeniu wyłącznika nadprądowego DC. Można to sprawdzić za pomocą przycisku testowego. Jeśli wyłącznik można prawidłowo odłączyć, oznacza to, że zabezpieczenie przed wyciekiem jest prawidłowo zainstalowane; w przeciwnym razie należy sprawdzić obwód w celu wyeliminowania usterki;
2. Po odłączeniu wyłącznika z powodu zwarcia linii należy sprawdzić styki. Jeśli główny kontakt jest poważnie poparzony lub ma wżery, należy go naprawić; czterobiegunowy wyłącznik upływowy (DZ47LE, TX47LE) musi być podłączony do przewodu neutralnego. Aby obwód elektroniczny działał poprawnie;
3. Po uruchomieniu wyłącznika upływowego użytkownik powinien sprawdzić, czy wyłącznik zwykle działa za pomocą przycisku testowego za każdym razem po pewnym czasie; charakterystyki zabezpieczenia wyłącznika przed upływem, przeciążeniem i zwarciem są ustalane przez producenta i nie można ich dowolnie regulować, aby nie wpływać na wydajność;
4. Funkcją przycisku testowego jest sprawdzenie stanu pracy wyłącznika w stanie zamknięcia i zasilania po jego ponownym zainstalowaniu lub eksploatacji przez określony czas. Naciśnij przycisk testowy; wyłącznik automatyczny można odłączyć, wskazując, że operacja jest regularna i może być nadal używana; Jeśli nie można odłączyć wyłącznika, oznacza to, że wyłącznik lub obwód jest uszkodzony i wymaga naprawy;
5. Jeśli wyłącznik zostanie odłączony z powodu awarii chronionego obwodu, uchwyt roboczy znajduje się w pozycji wyzwalającej. Po ustaleniu przyczyny i usunięciu usterki, uchwyt operacyjny należy najpierw pociągnąć w dół, aby mechanizm operacyjny "ponownie się zapiął" przed wykonaniem operacji zamykania;
6. Okablowanie obciążenia wyłącznika upływowego musi przechodzić przez koniec obciążenia wyłącznika. Niedopuszczalne jest, aby jakakolwiek linia fazowa lub linia zerowa obciążenia nie przechodziła przez wyłącznik upływowy. W przeciwnym razie spowoduje to sztuczny "wyciek" i spowoduje, że wyłącznik nie zamknie się, co spowoduje "błąd".
Ze względu na ciągłe doskonalenie technologii fotowoltaicznych wyłączników prądu stałego,
Jak działa wyłącznik obwodu fotowoltaicznego DC w instalacji fotowoltaicznej?
Aby zrozumieć przebieg pracy wyłącznika fotowoltaicznego prądu stałego, należy najpierw zrozumieć przebieg pracy całego systemu fotowoltaicznego:
Kiedy działa system fotowoltaiczny prądu stałego, opiera się na funkcji kwadratowej tablicy modułu słonecznego w celu przekształcenia energii słonecznej w odpowiednią moc elektryczną. Pod działaniem sterownika fotowoltaicznego stabilizuje się napięcie wyjściowe i realizowane jest połączenie z systemem DC. Załóżmy, że napięcie wyjściowe modułu słonecznego spełnia wymagania dotyczące napięcia systemu prądu stałego. W takim przypadku stycznik prądu przemiennego na końcu wejściowym ładowarki zostanie automatycznie odłączony pod kontrolą sterownika fotowoltaicznego, a zasilacz fotowoltaiczny zakończy zasilanie systemu prądu stałego podstacji. W związku z tym załóżmy, że napięcie wyjściowe nie może spełnić wymagań napięciowych systemu prądu stałego. W takim przypadku praca wyjściowa zostanie automatycznie zatrzymana pod kontrolą sterownika fotowoltaicznego, a jednocześnie stycznik prądu przemiennego po stronie wejściowej ładowarki również zostanie zamknięty. W tym czasie ładowarka kończy prace związane z zasilaniem systemu DC stacji. Sterownik fotowoltaiczny i ładowarka działają naprzemiennie na tej zasadzie działania, aby zrealizować automatyczne przełączanie.
Wyłączniki fotowoltaiczne prądu stałego zazwyczaj składają się z układu stykowego, systemu gaszenia łuku, mechanizmu roboczego, wyzwalacza i obudowy.
Zasada działania wyłącznika fotowoltaicznego jest następująca:
Funkcją wyłącznika prądu stałego jest odcięcie i podłączenie obwodu obciążenia, odcięcie obwodu zwarcia, zapobieżenie rozszerzeniu się wypadku i zapewnienie bezpiecznej pracy. Wyłącznik wysokiego napięcia musi przerywać łuki 1500V prądem 1500-2000A. Łuki te można rozciągnąć do 2 m i nadal palić się bez gaszenia. Dlatego gaszenie łuku elektrycznego jest problemem, który muszą rozwiązać wyłączniki wysokiego napięcia. Zasada przedmuchiwania i gaszenia łuku polega głównie na chłodzeniu łuku w celu zmniejszenia dysocjacji termicznej.
Z drugiej strony wydłuż łuk, nadmuchując kąt, aby wzmocnić rekombinację i dyfuzję naładowanych cząstek. W tym samym czasie naładowane cząstki w przerwie łukowej są zdmuchiwane, a wytrzymałość dielektryczna ośrodka jest szybko przywracana. Wyłączniki niskiego napięcia, znane również jako automatyczne wyłączniki powietrzne, mogą być używane do włączania i wyłączania obwodów, a także mogą być używane do sterowania silnikami, które rzadko się uruchamiają. Jego funkcja jest równoważna sumie niektórych części urządzeń elektrycznych, takich jak wyłącznik nożowy, przekaźnik nadprądowy, przekaźnik utraty napięcia, przekaźnik termiczny i zabezpieczenie przed wyciekiem. Dlatego jest to niezbędne ochronne urządzenie elektryczne w sieci dystrybucyjnej niskiego napięcia.
1. Znamionowy prąd roboczy, znamionowe napięcie robocze i zdolność wyłączania wyłącznika powinny koncentrować się na znamionowym napięciu roboczym i znamionowym prądzie roboczym w systemie fotowoltaicznym. Zdolność wyłączania powinna być używana jako wskaźnik odniesienia. Dobór znamionowego napięcia roboczego i prądu znamionowego powinien zapewnić, że zabezpieczenie wyłącznika jest niezawodne i nie ma awarii. Wybór wyłączników w systemach fotowoltaicznych opiera się głównie na parametrach modułów, liczbie stringów, wysokości, szczytowym natężeniu promieniowania, płytkiej temperaturze, marginesie itp. Podstawową podstawą obliczeń są parametry modułów i liczba linii; długość, szczyt natężenia promieniowania, temperaturę zewnętrzną należy rozpatrywać wraz z pomiarem marginesu projektowego. Znamionowe napięcie robocze jest głównie bezpośrednio związane z parametrami komponentu i liczbą ciągów, a wysokość i niska temperatura są uwzględniane w marginesie projektowym. Znamionowy prąd roboczy jest traktowany za pomocą wartości szczytowej natężenia promieniowania i marginesu empirycznego. Nasze pomysły dotyczące wyboru opierają się na znamionowym napięciu roboczym i znamionowym prądzie roboczym. Najpierw porozmawiajmy o napięciu systemu, a następnie porozmawiajmy o prądzie.
2. Wybieramy moduł ze znanej krajowej fabryki modułów, który przeszedł certyfikację UL1500V jako próbka referencyjna do obliczeń; moc modułu wynosi od 550 W do 530 W, a sprawność modułu jest większa niż 20%. Należy zauważyć, że parametry próbki w fabryce komponentów to atmosferyczne AM1.5, natężenie promieniowania 1000 W/m² i temperatura 25°C. W związku z tym dane dotyczące pików pola znacznie różnią się od powyższych warunków, co ma kluczowe znaczenie przy obliczaniu aspektu projektowania marginesu. Wybór parametrów komponentu koncentruje się na trzech głównych parametrach komponentu: 1. Maksymalne napięcie robocze; 2. Maksymalny prąd roboczy; 3. Maksymalne napięcie obwodu otwartego.
Najpierw omówmy obliczanie napięcia:
Tabela 1: Tabela parametrów modułu fotowoltaicznego
Dane testowe Wskaźniki środowiskowe: (atmosfera AM1,5, natężenie promieniowania 1000W/m², temperatura 25°C)
Podstawowym czynnikiem wpływającym na napięcie systemu jest rozmieszczenie komponentów i liczba modułów w jednym łańcuchu. Podstawową wartością systemu DC1500V powinna być poprawa wydajności systemu i skuteczne obniżenie kosztów przesyłu prądu stałego i falownika. Obecnie nasz główny układ komponentów jednostrunowych wykorzystuje 2 * 11 więcej i to rozwiązanie jest obecnie optymalnym rozwiązaniem kosztowym. System DC1500V nie zmienia konstrukcji po stronie wytwarzania energii i po stronie prądu przemiennego, więc rozwiązanie DC1500V powinno zachować obecne główne rozwiązanie układu komponentów i zwiększyć liczbę bloków jednołańcuchowych w celu uzyskania wyższego napięcia systemu. Opierając się na powyższych przesłankach, zalecamy, aby najlepszym rozwiązaniem dla układu ciągów i liczby bloków systemu DC1500V było 2*13, tak aby w oparciu o klucz bez zmiany układu modułów możliwe było osiągnięcie większej wydajności w trzech aspektach, skrzynek przyłączeniowych i falowników – redukcji kosztów. Jeśli określimy liczbę bloków komponentów w jednym łańcuchu, napięcie systemu, które za nim stoi, jest idealne.
Tabela 2: Napięcie odniesienia w łańcuchu 26 modułów
Dane testowe Wskaźniki środowiskowe: (atmosfera AM1,5, natężenie promieniowania 1000W/m², temperatura 25°C)
Czy liczby w tabeli 2 są rzeczywistymi szczytami? Niestety tak nie jest. Na napięcie systemu wpływają dwa główne czynniki. Wysokość i temperatura, wydajność gaszenia łuku wyłącznika jest najpierw omawiana na podstawie rozmiaru. Największym wyzwaniem związanym z problemem napięcia dla wyłącznika jest gaszenie łuku elektrycznego. Im wyższe napięcie, tym jest to trudniejsze. Środowisko eksperymentalne parametrów wyłącznika opiera się na wzorcu atmosferycznym AM na wysokości 2000 metrów. Powyżej 2000 metrów powietrze jest stosunkowo rzadkie, a zdolność gaszenia łuku przez wyłącznik maleje liniowo wraz ze wzrostem wysokości. Dla wygody obliczeń jest on przeliczany na współczynnik obniżający znamionowe napięcie robocze. Zgodnie z analizą danych zbieranych przez wiele lat, wysokość dużych elektrowni naziemnych w Chinach wynosi od 1500 do 3000 metrów, dlatego zaleca się uwzględnienie 10% w projektowym marginesie obniżania wysokości, który może pokryć wysokość większości projektów.
Ponadto temperatura otoczenia ma ogromny wpływ na napięcie wyjściowe komponentu. Napięcie wyjściowe komponentu w zakresie od 25°C do -10°C ma stromą krzywą narastania, a wzrost napięcia zmienia się mniej po -10°C. Współczynnik temperaturowy napięcia komponentu wynosi -0,36%/k (różni producenci nieco się różnią). Jeśli chodzi o margines współczynnika temperaturowego, zalecamy rozważenie 42*0,36%=15,12%. Zalecamy stosowanie systemu z uwzględnieniem dwóch czynników marginesu: wysokości i temperatury. Margines projektowy napięcia wynosi 20%. Poniżej przedstawiono zalecane napięcie systemu po korekcie marginesu:
Tabela 3: Napięcie korekcyjne systemu różnych elementów mocy systemu DC1500V fotowoltaicznego
Z powyższej tabeli stwierdziliśmy, że wykorzystując dane szczytowe do obliczenia, że maksymalne napięcie robocze systemu jest poniżej 1320 V, wyłącznik fotowoltaiczny o znamionowym napięciu roboczym DC1500V może spełnić wymagania systemu. Warto jednak zauważyć, że maksymalne napięcie obwodu otwartego korekcji układu przekracza maksymalne znamionowe skuteczne napięcie robocze wyłącznika o 1,5%. Chociaż jest to tylko skorygowany wynik i nie reprezentuje rzeczywistej wartości szczytowej, napięcie obwodu otwartego przekroczy maksymalne napięcie obwodu otwartego wyłącznika po przekroczeniu wysokości 3000 metrów. Dlatego podstawową zasadą naszego wyboru jest efektywne napięcie robocze układu otwartego nie powinno przekraczać maksymalnego skutecznego napięcia roboczego wyłącznika.
Po drugie: spójrzmy na dobór prądu. Metoda szybkiego obliczania polegająca na przyjmowaniu optymalnej wartości wyłącznika po obliczeniu każdego ciągu 12A w systemie DC1000V jest metodą głównego nurtu. Nie ma nic złego w metodzie obliczania w systemie DC1500V, ale tego wyniku nie można już używać. Poprawa wydajności modułów jest główną przyczyną spadku cen modułów w ostatnich latach; Oznacza to, że im wyższa moc wyjściowa w tej samej jednostce, tym powierzchnia modułu nie zwiększa się - mimo to moc wzrasta, co nieuchronnie zwiększy napięcie i prąd wyjściowy modułu o mocy 400 W. W powyższych instalacjach fotowoltaicznych konieczne jest stopniowe rozważanie zwiększania znamionowego prądu roboczego wyłącznika. Niedawny wzrost nie ma nic wspólnego z systemem DC1500V czy DC1000V. Jest to problem spowodowany poprawą parametrów wyjściowych komponentów.
Tabela 4: Tabela obliczeń maksymalnego prądu roboczego
Do obliczenia doboru prądu wyłączników fotowoltaicznych zalecamy szybki i prosty algorytm nominalnego maksymalnego prądu roboczego modułu * 150%. Wyniki ankiety uzupełniającej z 2016 r. wykazały, że 130-procentowy empiryczny projekt marginesu jest wartością krytyczną, podatną na fałszywe błędy. Wypadek.
Istnieją trzy powody, dla których zalecany margines wynosi 50% dla wyłączników:
. Wpływ natężenia promieniowania: Aktualny parametr modułu jest punktem odniesienia dla natężenia promieniowania 1000 W/m². Szczytowe natężenie promieniowania w obszarach o dobrych warunkach napromieniowania wynosi około 1200 W/m², co pochłania co najmniej 20% marginesu projektowego. Dostępne do super wysyłania.
. Środowisko instalacji sprzętu jest stosunkowo surowe, rozpraszanie ciepła jest słabe, a temperatura wewnętrzna sprzętu jest bardzo wysoka, co ma wpływ na obniżenie wartości znamionowych wyłącznika. Pomiar terenowy wykazał, że najwyższa temperatura przekraczała 70°C.
. Istnieje duża różnica w regulacji wzrostu temperatury wyłączników różnych producentów. Wzrost temperatury naszych wyłączników fotowoltaicznych po szeregowym połączeniu nie powinien przekraczać 60K, zwykle powyżej 70K. Popularne są również produkty niekwalifikowane przekraczające 80 tys. Głównym powodem wzrostu temperatury przekraczającego 80K jest połączenie szeregowe. Część metody spawania nie jest stosowana, a nagrzewanie z prętów miedzianych jest zbyt wysokie.
W 2012 r. produkt wyłącznika koreańskiej marki w regionie północno-zachodnim był nadal żywo pamiętany, ponieważ wzrost temperatury szeregowej nie był w stanie sprostać zastosowaniu fałszywych wyłączeń na dużą skalę. Dlatego zalecany dokładny dobór projektu marginesu prądu to 30% margines empiryczny + (szczytowe natężenie promieniowania/1000-1) * 100% = rzeczywisty bieżący margines projektowy projektu, a proste, szybkie obliczenia oblicza się zgodnie z 50%.
Na koniec podsumowanie: System DC1500V fotowoltaicznego zaleca moduł jednociągowy o wymiarach 2*13=26 sztuk. Napięcie robocze skrzynki przyłączeniowej i wyłącznika wlotowego falownika wynosi DC1500V, a minimalny prąd to 500A. W przypadku metod połączeń niespawanych, takich jak rząd, zaleca się wybór wyższego prądu do 630A. Zaleca się stosowanie parametrów szczytowych jako podstawy obliczeniowej przy doborze wyłączników fotowoltaicznych.
1. Sprawdź, czy okablowanie jest prawidłowe po podłączeniu wyłącznika nadprądowego DC. Można to sprawdzić za pomocą przycisku testowego. Jeśli wyłącznik można prawidłowo odłączyć, oznacza to, że zabezpieczenie przed wyciekiem jest prawidłowo zainstalowane; w przeciwnym razie należy sprawdzić obwód w celu wyeliminowania usterki;
2. Po odłączeniu wyłącznika z powodu zwarcia linii należy sprawdzić styki. Jeśli główny kontakt jest poważnie poparzony lub ma wżery, należy go naprawić; czterobiegunowy wyłącznik upływowy (DZ47LE, TX47LE) musi być podłączony do przewodu neutralnego. Aby obwód elektroniczny działał poprawnie;
3. Po uruchomieniu wyłącznika upływowego użytkownik powinien sprawdzić, czy wyłącznik zwykle działa za pomocą przycisku testowego za każdym razem po pewnym czasie; charakterystyki zabezpieczenia wyłącznika przed upływem, przeciążeniem i zwarciem są ustalane przez producenta i nie można ich dowolnie regulować, aby nie wpływać na wydajność;
4. Funkcją przycisku testowego jest sprawdzenie stanu pracy wyłącznika w stanie zamknięcia i zasilania po jego ponownym zainstalowaniu lub eksploatacji przez określony czas. Naciśnij przycisk testowy; wyłącznik automatyczny można odłączyć, wskazując, że operacja jest regularna i może być nadal używana; Jeśli nie można odłączyć wyłącznika, oznacza to, że wyłącznik lub obwód jest uszkodzony i wymaga naprawy;
5. Jeśli wyłącznik zostanie odłączony z powodu awarii chronionego obwodu, uchwyt roboczy znajduje się w pozycji wyzwalającej. Po ustaleniu przyczyny i usunięciu usterki, uchwyt operacyjny należy najpierw pociągnąć w dół, aby mechanizm operacyjny "ponownie się zapiął" przed wykonaniem operacji zamykania;
6. Okablowanie obciążenia wyłącznika upływowego musi przechodzić przez koniec obciążenia wyłącznika. Niedopuszczalne jest, aby jakakolwiek linia fazowa lub linia zerowa obciążenia nie przechodziła przez wyłącznik upływowy. W przeciwnym razie spowoduje to sztuczny "wyciek" i spowoduje, że wyłącznik nie zamknie się, co spowoduje "błąd".
Ze względu na ciągłe doskonalenie technologii fotowoltaicznych wyłączników prądu stałego,
Jak działa wyłącznik obwodu fotowoltaicznego DC w instalacji fotowoltaicznej?
Aby zrozumieć przebieg pracy wyłącznika fotowoltaicznego prądu stałego, należy najpierw zrozumieć przebieg pracy całego systemu fotowoltaicznego:
Kiedy działa system fotowoltaiczny prądu stałego, opiera się na funkcji kwadratowej tablicy modułu słonecznego w celu przekształcenia energii słonecznej w odpowiednią moc elektryczną. Pod działaniem sterownika fotowoltaicznego stabilizuje się napięcie wyjściowe i realizowane jest połączenie z systemem DC. Załóżmy, że napięcie wyjściowe modułu słonecznego spełnia wymagania dotyczące napięcia systemu prądu stałego. W takim przypadku stycznik prądu przemiennego na końcu wejściowym ładowarki zostanie automatycznie odłączony pod kontrolą sterownika fotowoltaicznego, a zasilacz fotowoltaiczny zakończy zasilanie systemu prądu stałego podstacji. W związku z tym załóżmy, że napięcie wyjściowe nie może spełnić wymagań napięciowych systemu prądu stałego. W takim przypadku praca wyjściowa zostanie automatycznie zatrzymana pod kontrolą sterownika fotowoltaicznego, a jednocześnie stycznik prądu przemiennego po stronie wejściowej ładowarki również zostanie zamknięty. W tym czasie ładowarka kończy prace związane z zasilaniem systemu DC stacji. Sterownik fotowoltaiczny i ładowarka działają naprzemiennie na tej zasadzie działania, aby zrealizować automatyczne przełączanie.
Wyłączniki fotowoltaiczne prądu stałego zazwyczaj składają się z układu stykowego, systemu gaszenia łuku, mechanizmu roboczego, wyzwalacza i obudowy.
Zasada działania wyłącznika fotowoltaicznego jest następująca:
- Kiedy dochodzi do zwarcia, pole magnetyczne generowane przez duży prąd (zwykle od 10 do 12 razy) pokonuje sprężynę siły reakcji.
- Zwolnienie pociąga mechanizm operacyjny do działania.
- Przełącznik wyłącza się natychmiast.
Funkcją wyłącznika prądu stałego jest odcięcie i podłączenie obwodu obciążenia, odcięcie obwodu zwarcia, zapobieżenie rozszerzeniu się wypadku i zapewnienie bezpiecznej pracy. Wyłącznik wysokiego napięcia musi przerywać łuki 1500V prądem 1500-2000A. Łuki te można rozciągnąć do 2 m i nadal palić się bez gaszenia. Dlatego gaszenie łuku elektrycznego jest problemem, który muszą rozwiązać wyłączniki wysokiego napięcia. Zasada przedmuchiwania i gaszenia łuku polega głównie na chłodzeniu łuku w celu zmniejszenia dysocjacji termicznej.
Z drugiej strony wydłuż łuk, nadmuchując kąt, aby wzmocnić rekombinację i dyfuzję naładowanych cząstek. W tym samym czasie naładowane cząstki w przerwie łukowej są zdmuchiwane, a wytrzymałość dielektryczna ośrodka jest szybko przywracana. Wyłączniki niskiego napięcia, znane również jako automatyczne wyłączniki powietrzne, mogą być używane do włączania i wyłączania obwodów, a także mogą być używane do sterowania silnikami, które rzadko się uruchamiają. Jego funkcja jest równoważna sumie niektórych części urządzeń elektrycznych, takich jak wyłącznik nożowy, przekaźnik nadprądowy, przekaźnik utraty napięcia, przekaźnik termiczny i zabezpieczenie przed wyciekiem. Dlatego jest to niezbędne ochronne urządzenie elektryczne w sieci dystrybucyjnej niskiego napięcia.
1. Znamionowy prąd roboczy, znamionowe napięcie robocze i zdolność wyłączania wyłącznika powinny koncentrować się na znamionowym napięciu roboczym i znamionowym prądzie roboczym w systemie fotowoltaicznym. Zdolność wyłączania powinna być używana jako wskaźnik odniesienia. Dobór znamionowego napięcia roboczego i prądu znamionowego powinien zapewnić, że zabezpieczenie wyłącznika jest niezawodne i nie ma awarii. Wybór wyłączników w systemach fotowoltaicznych opiera się głównie na parametrach modułów, liczbie stringów, wysokości, szczytowym natężeniu promieniowania, płytkiej temperaturze, marginesie itp. Podstawową podstawą obliczeń są parametry modułów i liczba linii; długość, szczyt natężenia promieniowania, temperaturę zewnętrzną należy rozpatrywać wraz z pomiarem marginesu projektowego. Znamionowe napięcie robocze jest głównie bezpośrednio związane z parametrami komponentu i liczbą ciągów, a wysokość i niska temperatura są uwzględniane w marginesie projektowym. Znamionowy prąd roboczy jest traktowany za pomocą wartości szczytowej natężenia promieniowania i marginesu empirycznego. Nasze pomysły dotyczące wyboru opierają się na znamionowym napięciu roboczym i znamionowym prądzie roboczym. Najpierw porozmawiajmy o napięciu systemu, a następnie porozmawiajmy o prądzie.
2. Wybieramy moduł ze znanej krajowej fabryki modułów, który przeszedł certyfikację UL1500V jako próbka referencyjna do obliczeń; moc modułu wynosi od 550 W do 530 W, a sprawność modułu jest większa niż 20%. Należy zauważyć, że parametry próbki w fabryce komponentów to atmosferyczne AM1.5, natężenie promieniowania 1000 W/m² i temperatura 25°C. W związku z tym dane dotyczące pików pola znacznie różnią się od powyższych warunków, co ma kluczowe znaczenie przy obliczaniu aspektu projektowania marginesu. Wybór parametrów komponentu koncentruje się na trzech głównych parametrach komponentu: 1. Maksymalne napięcie robocze; 2. Maksymalny prąd roboczy; 3. Maksymalne napięcie obwodu otwartego.
Najpierw omówmy obliczanie napięcia:
| STC | STPXXXS-C72/Vmh | ||||
| Moc szczytowa STC (Pmax) | 550 W | 545 W | 540W | 535 W | 530 W |
| Najlepsze napięcie robocze (Vmp) | 42,05 V | 41,87 V | 41,75 V | 41,57 V | 41,39 V |
| Najlepszy prąd roboczy (lmp) | 13.08A | 13.02A | 12,94 A | 12.87A | 12.81A |
| Napięcie obwodu otwartego (Voc) | 49,88 V | 49,69 V | 49,54 V | 49,39 V | 49,24 V |
| Prąd zwarciowy (Isc) | 14.01A | 13,96 A | 13.89A | 13.83A | 13.76A |
| Wydajność konwersji komponentów | 21.3% | 21.1% | 20.9% | 20.7% | 20.5% |
| Temperatura robocza podzespołu | -40 °C do +85 °C | ||||
| Maksymalne napięcie systemu | 1500 V PRĄDU STAŁEGO (IEC) | ||||
| Maksymalny prąd znamionowy bezpiecznika szeregowego | 25A | ||||
| Tolerancja mocy | 0/+5W | ||||
Tabela 1: Tabela parametrów modułu fotowoltaicznego
Dane testowe Wskaźniki środowiskowe: (atmosfera AM1,5, natężenie promieniowania 1000W/m², temperatura 25°C)
Podstawowym czynnikiem wpływającym na napięcie systemu jest rozmieszczenie komponentów i liczba modułów w jednym łańcuchu. Podstawową wartością systemu DC1500V powinna być poprawa wydajności systemu i skuteczne obniżenie kosztów przesyłu prądu stałego i falownika. Obecnie nasz główny układ komponentów jednostrunowych wykorzystuje 2 * 11 więcej i to rozwiązanie jest obecnie optymalnym rozwiązaniem kosztowym. System DC1500V nie zmienia konstrukcji po stronie wytwarzania energii i po stronie prądu przemiennego, więc rozwiązanie DC1500V powinno zachować obecne główne rozwiązanie układu komponentów i zwiększyć liczbę bloków jednołańcuchowych w celu uzyskania wyższego napięcia systemu. Opierając się na powyższych przesłankach, zalecamy, aby najlepszym rozwiązaniem dla układu ciągów i liczby bloków systemu DC1500V było 2*13, tak aby w oparciu o klucz bez zmiany układu modułów możliwe było osiągnięcie większej wydajności w trzech aspektach, skrzynek przyłączeniowych i falowników – redukcji kosztów. Jeśli określimy liczbę bloków komponentów w jednym łańcuchu, napięcie systemu, które za nim stoi, jest idealne.
| Moc komponentów | 550Wp | 545Wp | 540Wp | 535Wp | 530Wp |
| Maksymalne napięcie robocze | 1093.3 | 1088.62 | 1085.5 | 1080.82 | 1076.14 |
| Maksymalne napięcie obwodu otwartego | 1296.88 | 1291.94 | 1288.04 | 1284.14 | 1280.24 |
Tabela 2: Napięcie odniesienia w łańcuchu 26 modułów
Dane testowe Wskaźniki środowiskowe: (atmosfera AM1,5, natężenie promieniowania 1000W/m², temperatura 25°C)
Czy liczby w tabeli 2 są rzeczywistymi szczytami? Niestety tak nie jest. Na napięcie systemu wpływają dwa główne czynniki. Wysokość i temperatura, wydajność gaszenia łuku wyłącznika jest najpierw omawiana na podstawie rozmiaru. Największym wyzwaniem związanym z problemem napięcia dla wyłącznika jest gaszenie łuku elektrycznego. Im wyższe napięcie, tym jest to trudniejsze. Środowisko eksperymentalne parametrów wyłącznika opiera się na wzorcu atmosferycznym AM na wysokości 2000 metrów. Powyżej 2000 metrów powietrze jest stosunkowo rzadkie, a zdolność gaszenia łuku przez wyłącznik maleje liniowo wraz ze wzrostem wysokości. Dla wygody obliczeń jest on przeliczany na współczynnik obniżający znamionowe napięcie robocze. Zgodnie z analizą danych zbieranych przez wiele lat, wysokość dużych elektrowni naziemnych w Chinach wynosi od 1500 do 3000 metrów, dlatego zaleca się uwzględnienie 10% w projektowym marginesie obniżania wysokości, który może pokryć wysokość większości projektów.
Ponadto temperatura otoczenia ma ogromny wpływ na napięcie wyjściowe komponentu. Napięcie wyjściowe komponentu w zakresie od 25°C do -10°C ma stromą krzywą narastania, a wzrost napięcia zmienia się mniej po -10°C. Współczynnik temperaturowy napięcia komponentu wynosi -0,36%/k (różni producenci nieco się różnią). Jeśli chodzi o margines współczynnika temperaturowego, zalecamy rozważenie 42*0,36%=15,12%. Zalecamy stosowanie systemu z uwzględnieniem dwóch czynników marginesu: wysokości i temperatury. Margines projektowy napięcia wynosi 20%. Poniżej przedstawiono zalecane napięcie systemu po korekcie marginesu:
| Moc komponentów | 550Wp | 545Wp | 540Wp | 535Wp | 530Wp |
| Maksymalne napięcie robocze | 1311.96 | 1306.344 | 1302.6 | 1296.984 | 1291.368 |
| Maksymalne napięcie obwodu otwartego | 1556.256 | 1550.328 | 1545.648 | 1540.968 | 1536.288 |
Tabela 3: Napięcie korekcyjne systemu różnych elementów mocy systemu DC1500V fotowoltaicznego
Z powyższej tabeli stwierdziliśmy, że wykorzystując dane szczytowe do obliczenia, że maksymalne napięcie robocze systemu jest poniżej 1320 V, wyłącznik fotowoltaiczny o znamionowym napięciu roboczym DC1500V może spełnić wymagania systemu. Warto jednak zauważyć, że maksymalne napięcie obwodu otwartego korekcji układu przekracza maksymalne znamionowe skuteczne napięcie robocze wyłącznika o 1,5%. Chociaż jest to tylko skorygowany wynik i nie reprezentuje rzeczywistej wartości szczytowej, napięcie obwodu otwartego przekroczy maksymalne napięcie obwodu otwartego wyłącznika po przekroczeniu wysokości 3000 metrów. Dlatego podstawową zasadą naszego wyboru jest efektywne napięcie robocze układu otwartego nie powinno przekraczać maksymalnego skutecznego napięcia roboczego wyłącznika.
Po drugie: spójrzmy na dobór prądu. Metoda szybkiego obliczania polegająca na przyjmowaniu optymalnej wartości wyłącznika po obliczeniu każdego ciągu 12A w systemie DC1000V jest metodą głównego nurtu. Nie ma nic złego w metodzie obliczania w systemie DC1500V, ale tego wyniku nie można już używać. Poprawa wydajności modułów jest główną przyczyną spadku cen modułów w ostatnich latach; Oznacza to, że im wyższa moc wyjściowa w tej samej jednostce, tym powierzchnia modułu nie zwiększa się - mimo to moc wzrasta, co nieuchronnie zwiększy napięcie i prąd wyjściowy modułu o mocy 400 W. W powyższych instalacjach fotowoltaicznych konieczne jest stopniowe rozważanie zwiększania znamionowego prądu roboczego wyłącznika. Niedawny wzrost nie ma nic wspólnego z systemem DC1500V czy DC1000V. Jest to problem spowodowany poprawą parametrów wyjściowych komponentów.
| Moc komponentów | 550Wp | 545Wp | 540Wp | 535Wp | 530Wp |
| Maksymalny prąd roboczy | 13.08 | 13.02 | 12.94 | 12.87 | 12.81 |
| Maksymalny prąd roboczy po korekcji | 19.62 | 19.53 | 19.41 | 19.305 | 19.215 |
| 24 zlewozmywaki 1 maksymalny prąd roboczy | 470.88 | 468.72 | 465.84 | 463.32 | 461.16 |
Tabela 4: Tabela obliczeń maksymalnego prądu roboczego
Do obliczenia doboru prądu wyłączników fotowoltaicznych zalecamy szybki i prosty algorytm nominalnego maksymalnego prądu roboczego modułu * 150%. Wyniki ankiety uzupełniającej z 2016 r. wykazały, że 130-procentowy empiryczny projekt marginesu jest wartością krytyczną, podatną na fałszywe błędy. Wypadek.
Istnieją trzy powody, dla których zalecany margines wynosi 50% dla wyłączników:
. Wpływ natężenia promieniowania: Aktualny parametr modułu jest punktem odniesienia dla natężenia promieniowania 1000 W/m². Szczytowe natężenie promieniowania w obszarach o dobrych warunkach napromieniowania wynosi około 1200 W/m², co pochłania co najmniej 20% marginesu projektowego. Dostępne do super wysyłania.
. Środowisko instalacji sprzętu jest stosunkowo surowe, rozpraszanie ciepła jest słabe, a temperatura wewnętrzna sprzętu jest bardzo wysoka, co ma wpływ na obniżenie wartości znamionowych wyłącznika. Pomiar terenowy wykazał, że najwyższa temperatura przekraczała 70°C.
. Istnieje duża różnica w regulacji wzrostu temperatury wyłączników różnych producentów. Wzrost temperatury naszych wyłączników fotowoltaicznych po szeregowym połączeniu nie powinien przekraczać 60K, zwykle powyżej 70K. Popularne są również produkty niekwalifikowane przekraczające 80 tys. Głównym powodem wzrostu temperatury przekraczającego 80K jest połączenie szeregowe. Część metody spawania nie jest stosowana, a nagrzewanie z prętów miedzianych jest zbyt wysokie.
W 2012 r. produkt wyłącznika koreańskiej marki w regionie północno-zachodnim był nadal żywo pamiętany, ponieważ wzrost temperatury szeregowej nie był w stanie sprostać zastosowaniu fałszywych wyłączeń na dużą skalę. Dlatego zalecany dokładny dobór projektu marginesu prądu to 30% margines empiryczny + (szczytowe natężenie promieniowania/1000-1) * 100% = rzeczywisty bieżący margines projektowy projektu, a proste, szybkie obliczenia oblicza się zgodnie z 50%.
Na koniec podsumowanie: System DC1500V fotowoltaicznego zaleca moduł jednociągowy o wymiarach 2*13=26 sztuk. Napięcie robocze skrzynki przyłączeniowej i wyłącznika wlotowego falownika wynosi DC1500V, a minimalny prąd to 500A. W przypadku metod połączeń niespawanych, takich jak rząd, zaleca się wybór wyższego prądu do 630A. Zaleca się stosowanie parametrów szczytowych jako podstawy obliczeniowej przy doborze wyłączników fotowoltaicznych.