Nýtt orkuöryggi fyrir ljósvaka- og rafhlöðukerfi: tryggir framtíð endurnýjanlegrar orku
Alheimsbreytingin yfir í endurnýjanlega orku hefur ýtt undir notkun ljósvaka (PV) og rafhlöðugeymslukerfa. Þessi tækni leggur grunninn að dreifðri orku, örnetum og stórum- sólarbúskap. Hins vegar eru sérstakir rafeiginleikar þeirra-eins og há DC spenna, mismunandi straumsnið og hugsanlegir bilunarstraumar með hægum hækkunarhraða-mikil verndarvandamál. Nýja orkuöryggið, sem er sérstaklega smíðað fyrir PV og rafhlöðunotkun, hefur komið fram sem mikilvægur þáttur í að tryggja öryggi kerfisins, áreiðanleika og langlífi.
Verndaráskorunin í PV og rafhlöðum
Ólíkt venjulegum riðstraumsrásum, skapa jafnstraumskerfi í sólarorku- og rafhlöðuuppsetningum mismunandi hættu: Viðvarandi ljósbogar: Ólíkt straumbogum-slokkna jafnstraumsbogar ekki sjálfir við núllpunkt, sem leiðir til langvarandi há-hitabilunar sem geta valdið eldsvoða. Breytileg straummyndun: PV fylki mynda straum í réttu hlutfalli við geislun, sem gerir það erfitt að bera kennsl á vandamál sem byggist eingöngu á núverandi stærð. Bilunareiginleikar rafhlöðu: Lithium-rafhlöður geta gefið mjög mikla skammhlaupsstrauma fljótt, þó að sum efnafræði gæti einnig sýnt framsækna bilanaþróun. Umhverfisálag: Uppsetningar utandyra verða fyrir miklum hita, raka og útfjólubláu geislun íhlutum, sem krefst mikillar vélrænni og rafmagnsþols. Hefðbundin öryggi eða rofar sem eru smíðaðir fyrir AC-dreifingu bregðast ekki á viðeigandi hátt við þessum aðstæðum, sem leiðir til ófullnægjandi verndar eða óþæginda.
Hönnunarnýjungar fyrir ný orkuöryggi
Nútíma öryggi fyrir endurnýjanlega orkunotkun fela í sér þrjár helstu framfarir:
1. DC-Rated Bogalokun.
Sérhæfð fylliefni og hönnun hólfa tryggja skjótan ljósbogaslokknun við háa DC spennu (allt að 1500V DC eða hærri). Þetta stjórnar hitaorku með góðum árangri og kemur í veg fyrir endur-kveikju.
2. Tími-Núverandi eiginleikar (TCC) aðlagaðir fyrir endurnýjanlega orku
Öryggisferlar eru hannaðir til að vera samhæfðir við ofhleðslugetu PV inverter og hleðslu/hleðslumynstri rafhlöðunnar. Þeir þola skaðlausa bylstrauma (til dæmis frá-skýjakantsáhrifum eða mótorræsingum) en bregðast hratt við alvarlegum bilunartilvikum.
3. Hlutabilun og öfugstraumsgreining
Sum nútíma öryggi eru með skynjara eða eru hluti af hlífðarkerfi sem skynjar galla í skugga að hluta, jarðtengingu eða öfuga strauma frá rafhlöðuafhleðslu í skemmdan PV streng.
4. Aukin ending og eftirlit.
Tæringarþolið-efni og hitahringrásarefni eru notuð. Ennfremur auðvelda vísbending eða snjallöryggi með fjarstýrðu stöðumerkjum fyrirsjáanlegt viðhald og tengingu við orkustjórnunarkerfi.
Forrita-sértæk atriði
PV fylkisvörn
Öryggi eru almennt notuð í: Strengjavörn felur í sér að einangra einstaka PV strengi til að koma í veg fyrir að-samsíða strengir fari aftur inn í bilunina. Combiner Box Integration: Verndar hópa strengja áður en þeir eru tengdir við inverterið. DC strætó og inverter inntak: Verndar aðal DC tengilinn. Val ræðst af kerfisspennu, hámarksstrengjastraumi, tiltækum bilunarstraumi og umhverfishita. Nauðsynlegt er að samstilla rétt við DC aftengjur og invertera.
Rafhlöðuorkugeymslukerfi (BESS) Vörn
Öryggi í rafhlöðupökkum verja gegn skammhlaupi innanhúss frumunnar, ofstraumi við afhleðslu og bilanir í DC tengingu milli rafhlöðunnar og aflskiptakerfisins (PCS). Oft er þörf á ofur-hraðvirkum öryggi til að trufla háa bilunarstrauma á millisekúndum áður en hitauppstreymi á sér stað í rafhlöðueiningu.
Staðlar og samræmi
Iðnaðarstaðlar stuðla að öryggi og samvirkni. Meðal helstu staðla eru UL 248-19 (fyrir ljósavarning), IEC 60269-6 (gPV öryggi fyrir sólarljósorkukerfi) og UL 2579 (fyrir kröfur um rafhlöðuöryggi). Samræmi við þessa staðla vottar frammistöðu öryggi í prófunaraðstæðum sem líkja eftir raunverulegum DC bilunum.
Framtíðin: Samþætting við stafræn net.
Næsta kynslóð nýstárlegra orkutryggja mun líklegast fara út fyrir óvirka íhluti. Við teljum að öryggi muni innihalda innbyggða IoT-skynjara fyrir rauntíma-straum-, hita- og heilsuvöktun. Samskiptareglur gera ráð fyrir háþróaðri samvinnu við fast-aflrofa í aðlögunarverndarkerfum. Uppgötvanir í efnisvísindum veita hærri spennustig og styttri truflunartímabil fyrir næstu-kynslóð háspennu rafhlöðukerfa.
Niðurstaða
Sérhæfða nýja orkuöryggið er meira en bara staðgengill fyrir AC jafngildi þess; það er flókið öryggiskerfi hannað fyrir sérstakar þarfir sólar- og rafhlöðugeymslukerfa. Eftir því sem endurnýjanleg orka eykst og staðfræði kerfisins verður flóknari, eykst mikilvægi þessara öryggi til að koma í veg fyrir rafmagnsbruna, vernda dýran búnað og tryggja heildaráreiðanleika kerfisins. Að velja rétt metið og vottað öryggi og fella það inn í vel-hönnuð verndarstefnu er mikilvægt skref í sérhverri öruggri og seigurri endurnýjanlegri orkuuppsetningu.