تحليل اختيار الصمامات لحماية الصفيف الكهروضوئية في نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية

يتكون نظام توليد الطاقة الكهروضوئية (المختصرة كـ PV) من مكونات وأنظمة فرعية يمكنها تحويل طاقة الضوء الحادث بشكل مباشر إلى طاقة كهربائية ، والتي تعد صفيف الكهروضوهيدي هي الوحدة الأساسية. يقوم المصفوفة الكهروضوئية بتحويل الإشعاع الشمسي الحادث مباشرة إلى طاقة التيار المستمر عن طريق توصيل الألواح الشمسية إلى صندوق اتصال الصفيف الكهروضوئي ، ثم يتقاربها إلى العاكس أو يطبقها مباشرة من خلال صندوق الاتصال. كجزء من النظام الذي يمثل ما يصل إلى 70 ٪ من التكلفة ، أصبحت حماية الصفيف الكهروضوئي وتحسين كفاءة توليد الطاقة مجالات رئيسية للتطور التكنولوجي.

من أجل تحسين كفاءة النظام الكهروضوئي ، يتم توصيل ألواح الكهروضوئية المتعددة في سلسلة لتشكيل سلسلة كهروضوئية ، وتتصل مجموعات متعددة من السلاسل الكهروضوئية بالتوازي لتشكيل صفيف الكهروضوئي. يتم تقارب التيار الصفيف الكهروضوئي من خلال مربع الاتصال ويدخل رابط التطبيق في اتجاه مجرى النهر. من أجل منع اللوحة الكهروضوئية من أن تصبح حمولة طاقة وتؤثر على كفاءة توليد الطاقة الإجمالية عند حدوث خطأ ، ولمنع المخاطر الزائدة التي تسببها سوء الأسلاك أو تشوهات محلية ، يجب تثبيت كل سلسلة من السلطات الكهروضوئية مع الصمامات في كلا الطرفين. عندما يحدث خطأ في الدائرة القصيرة في السلسلة الكهروضوئية ، سوف ينفجر فتيل السلسلة بسرعة ويعزل الجزء الخاطئ لضمان التشغيل العادي للمصفوفة ككل.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن توفر صمامات الصفيف الحماية ضد التيارات التي يتم تغذيتها من مكونات المصب ، خاصةً عندما يكون تيار الدائرة القصيرة أعلى من التيار من سلسلة PV واحدة. يجب أن تكون قدرة الانهيار المقدرة للفتيل قادرة على تغطية هذه الظروف القاسية لحماية التشغيل الآمن للنظام.

المعايير الدولية والمواصفات المحلية

من حيث حماية الجانب الكهروضوئي ، توفر المعايير الدولية والمحلية ذات الصلة إرشادات مهمة. على سبيل المثال ، المادة 690.99 من المعيار الوطني الأمريكيالأرز/NFPA 70ينص "الرمز الكهربائي الوطني" (NEC) بوضوح على أن الموصلات والمعدات في دوائر النظام الفرعي الكهروضوئي ، ودوائر الإخراج الكهروضوئية ، ودوائر إخراج العاكس ، ودوائر بطارية تخزين الطاقة يجب أن تلبي متطلبات شروط حماية الموصلات والمعدات. بالإضافة إلى ذلك ، تتبنى الصين معيار IEC المكافئGB/T 16895.32-2021، الذي ينص على أنه في ظل ظروف الاختبار القياسية ، عندما تكون قدرة الحمل المستمر للكابل تساوي أو تزيد عن 1.25 ضعفًا ، يمكن تجاهل حماية الحماية الزائدة من الدائرة القصيرة ، ولكن يوصى أيضًا باختيار الصمامات مع تعليمات المنتج المحددة للشركة المصنعة.

لقد طورت IECIEC 60269-6 معيارعلى وجه التحديد بالنسبة إلى صمامات حماية النظام الكهروضوئية ، والتي تنص بوضوح على متطلبات الأداء من الصمامات الكهروضوئية ، مثل القدرة على تحمل التيارات القصيرة القصيرة والضرب بسرعة. في الوقت نفسه ، المواصفات الفنية لـ ULالموضوع 2529يوفر إرشادات مهمة لصمامات الجهد المنخفض في الأنظمة الكهروضوئية. يختلف الاثنان قليلاً في حساب تيار النفخ واستخدام معاملات تصحيح درجة الحرارة.

Fuse selection considerations

عند اختيار الصمامات في الأنظمة الضوئية ، يجب أن تركز المؤشرات التالية على:

الجهد المقنن: يجب أن يفي الجهد المقنن بالفتيل الحد الأقصى لجهد الدائرة المفتوحة (VOC) الذي قد يصل إليه النظام. لا سيما في المناطق الباردة ، ينبغي النظر في قيمة تصحيح جهد الدائرة المفتوحة للوحة الكهروضوئية في أدنى درجة حرارة المحيطة.

تيار مصنّف: بالنسبة للصمامات المتصلة في سلسلة مع الألواح الكهروضوئية ، عادة ما يكون التيار المقنن في 1.56 ISC (ISC هو تيار الدائرة القصيرة) عادة. يتم مراجعة معيار IEC إلى ISC 1.42 ، ومعيار UL UN هو في 1.35 ISC. يجب اختياره مع بيئة التطبيق الفعلية.

سعة الانهيار: يجب أن تكون قدرة كسر الصمامات كافية للتعامل مع ذروة تيار الدائرة القصيرة وحماية المعدات من التلف.

القدرة على التكيف البيئي: في حالة ارتفاع درجة الحرارة أو التثبيت الكثيف ، يجب تقليل القيمة المقدرة بشكل مناسب وفقًا لتوصيات الشركة المصنعة لضمان تشغيل مستقر طويل الأجل.

خاتمة

إن تثبيت الصمامات DC في المصفوفات الكهروضوئية ليس فقط وسيلة ضرورية لحماية المعدات وتحسين كفاءة توليد الطاقة ، ولكن أيضًا مقياسًا مهمًا لضمان التشغيل الآمن للنظام بأكمله. يتطلب الاختيار المعقول من الصمامات النظر الشامل لعوامل مثل بيئة العمل للألواح الكهروضوئية ، والتيار القصيرة للدائرة ، وجهد الدائرة المفتوحة ، وما إلى ذلك لضمان الموثوقية والاقتصاد على المدى الطويل للنظام.

على سبيل المثال ، شركة Zhejiang Galaxy Fuse Co. ، Ltd's1000VDC 30A 10x38mm Solar Py Fuse Linkو1500VDC 30A 10x85mm Solar PV Fuse Linkو1500VDC 630A 3L BOLT TYPE Solar PV FUSE LINKتم استخدام الصمامات الكهروضوئية على نطاق واسع في مواقع الحماية الرئيسية لخزائن الاتصال الكهروضوئية. مع الأداء الممتاز وشهادة عالية المستوى ، توفر هذه الصمامات حلولًا مستقرة وموثوقة لمشاريع توليد الطاقة الكهروضوئية ، مما يساعد النظام على العمل بكفاءة.