Bộ ngắt mạch thu nhỏ DC quang điện được sử dụng làm phân phối năng lượng quang điện và vai trò của bộ ngắt mạch thu nhỏ DC đặc biệt nổi bật. Vậy làm thế nào chúng ta có thể sử dụng bộ ngắt mạch DC một cách an toàn?
1. Kiểm tra xem hệ thống dây điện có chính xác không sau khi bộ ngắt mạch thu nhỏ DC được kết nối. Nó có thể được kiểm tra bằng nút kiểm tra. Nếu bộ ngắt mạch có thể được ngắt kết nối chính xác, điều đó có nghĩa là bộ bảo vệ rò rỉ được lắp đặt chính xác; nếu không, mạch phải được kiểm tra để loại bỏ lỗi;
2. Sau khi ngắt kết nối cầu dao do ngắn mạch của đường dây, cần kiểm tra các tiếp điểm. Nếu tiếp xúc chính bị bỏng nặng hoặc có hố, nó cần được sửa chữa; bộ ngắt mạch rò rỉ bốn cực (DZ47LE, TX47LE) phải được kết nối với đường dây trung tính. Để làm cho mạch điện tử hoạt động bình thường;
3. Sau khi bộ ngắt mạch rò rỉ được đưa vào hoạt động, người dùng nên kiểm tra xem bộ ngắt mạch có thường hoạt động qua nút kiểm tra mỗi lần sau một thời gian hay không; các đặc tính bảo vệ rò rỉ, quá tải và ngắn mạch của bộ ngắt mạch do nhà sản xuất đặt ra và không thể điều chỉnh theo ý muốn để không ảnh hưởng đến hiệu suất;
4. Chức năng của nút kiểm tra là kiểm tra trạng thái chạy của cầu dao ở trạng thái đóng và cấp điện sau khi nó được lắp đặt mới hoặc vận hành trong một khoảng thời gian nhất định. Nhấn nút kiểm tra; bộ ngắt mạch có thể được ngắt kết nối, cho biết rằng hoạt động là thường xuyên và có thể tiếp tục được sử dụng; nếu không thể ngắt kết nối bộ ngắt mạch, nó chỉ ra rằng bộ ngắt mạch hoặc mạch bị lỗi và cần được sửa chữa;
5. Nếu bộ ngắt mạch bị ngắt kết nối do lỗi mạch được bảo vệ, tay cầm vận hành ở vị trí vấp ngã. Sau khi tìm ra nguyên nhân và loại bỏ lỗi, tay cầm vận hành nên được kéo xuống trước để làm cho cơ chế vận hành "khóa lại" trước khi có thể thực hiện thao tác đóng;
6. Hệ thống dây tải của bộ ngắt mạch rò rỉ phải đi qua đầu tải của bộ ngắt mạch. Không được phép bất kỳ đường pha hoặc dòng không nào của tải không đi qua bộ ngắt mạch rò rỉ. Nếu không, nó sẽ gây ra "rò rỉ" nhân tạo và khiến bộ ngắt mạch không đóng, dẫn đến "Nhầm lẫn".
Do sự cải tiến liên tục của công nghệ ngắt mạch DC quang điện,
Bộ ngắt mạch PV DC hoạt động như thế nào trong hệ thống PV?
Để hiểu quy trình làm việc của bộ ngắt mạch DC quang điện, trước tiên cần hiểu quy trình làm việc của toàn bộ hệ thống quang điện:
Khi hệ thống DC quang điện hoạt động, nó dựa vào chức năng của mảng vuông mô-đun năng lượng mặt trời để chuyển đổi năng lượng mặt trời thành năng lượng điện đầy đủ. Dưới tác động của bộ điều khiển quang điện, điện áp đầu ra được ổn định và kết nối với hệ thống DC được thực hiện. Giả sử đầu ra điện áp của mô-đun năng lượng mặt trời đáp ứng các yêu cầu về điện áp của hệ thống DC. Trong trường hợp đó, công tắc tơ AC ở đầu vào của bộ sạc sẽ tự động ngắt kết nối dưới sự điều khiển của bộ điều khiển quang điện và nguồn điện quang điện sẽ hoàn thành việc cung cấp điện cho hệ thống DC của trạm biến áp. Tương ứng, giả sử điện áp đầu ra không thể đáp ứng các yêu cầu về điện áp của hệ thống DC. Trong trường hợp đó, công việc đầu ra sẽ tự động dừng dưới sự điều khiển của bộ điều khiển quang điện, đồng thời, công tắc tơ AC ở đầu vào của bộ sạc cũng sẽ bị đóng. Lúc này, bộ sạc hoàn thành công việc cung cấp điện hệ thống DC của trạm biến áp. Bộ điều khiển quang điện và bộ sạc hoạt động luân phiên theo nguyên tắc làm việc này để thực hiện chuyển đổi tự động.
Bộ ngắt mạch DC quang điện thường bao gồm hệ thống tiếp xúc, hệ thống chữa cháy hồ quang, cơ chế vận hành, phát hành và vỏ.
Nguyên lý làm việc của bộ ngắt mạch quang điện như sau:
Chức năng của cầu dao DC là cắt và nối mạch tải, cắt mạch lỗi, ngăn tai nạn giãn nở và đảm bảo vận hành an toàn. Bộ ngắt mạch điện áp cao cần ngắt hồ quang 1500V với dòng điện 1500-2000A. Những vòng cung này có thể được kéo dài đến 2m và tiếp tục cháy mà không bị dập tắt. Do đó, chữa cháy hồ quang là một vấn đề mà các bộ ngắt mạch cao áp phải giải quyết. Nguyên lý thổi hồ quang và dập tắt hồ quang chủ yếu là làm mát hồ quang để giảm sự phân ly nhiệt.
Mặt khác, kéo dài vòng cung bằng cách thổi góc để tăng cường sự tái tổ hợp và khuếch tán của các hạt tích điện. Đồng thời, các hạt tích điện trong khe hở hồ quang bị thổi bay và cường độ điện môi của môi trường nhanh chóng được phục hồi. Bộ ngắt mạch điện áp thấp, còn được gọi là công tắc không khí tự động, có thể được sử dụng để bật và giảm tải mạch và cũng có thể được sử dụng để điều khiển động cơ khởi động không thường xuyên. Chức năng của nó tương đương với tổng của một số bộ phận của các thiết bị điện như công tắc dao, rơle quá dòng, rơle tổn thất điện áp, rơle nhiệt và bộ chống rò rỉ. Do đó, nó là một thiết bị điện bảo vệ thiết yếu trong mạng phân phối điện áp thấp.
1. Dòng điện làm việc định mức, điện áp làm việc định mức và khả năng ngắt của bộ ngắt mạch nên tập trung vào điện áp làm việc định mức và mức độ làm việc hiện tại trong hệ thống quang điện. Khả năng phá vỡ nên được sử dụng như một chỉ số tham chiếu. Việc lựa chọn điện áp làm việc định mức và dòng điện định mức phải đảm bảo rằng bảo vệ bộ ngắt mạch là đáng tin cậy và không có sự cố. Việc lựa chọn bộ ngắt mạch trong hệ thống quang điện chủ yếu dựa trên các thông số của mô-đun, số lượng chuỗi, độ cao, bức xạ cực đại, nhiệt độ nông, lề, v.v. Các tham số của các mô-đun và số lượng dòng là cơ sở tính toán chính; chiều dài, đỉnh bức xạ, nhiệt độ bên ngoài cần được xem xét cùng với phép đo lề thiết kế. Điện áp làm việc định mức chủ yếu liên quan trực tiếp đến các thông số thành phần và số lượng chuỗi, và độ cao và nhiệt độ thấp được xem xét trong lề thiết kế. Dòng điện làm việc định mức được xem xét với giá trị đỉnh bức xạ và biên độ thực nghiệm. Ý tưởng lựa chọn của chúng tôi dựa trên điện áp làm việc định mức và dòng điện làm việc định mức. Đầu tiên, hãy nói về điện áp hệ thống, và sau đó nói về dòng điện.
2. Chúng tôi chọn một mô-đun từ một nhà máy sản xuất mô-đun nổi tiếng trong nước đã thông qua chứng nhận UL1500V làm mẫu tham chiếu để tính toán; công suất mô-đun là 550W đến 530W và hiệu suất mô-đun lớn hơn 20%. Cần lưu ý rằng các thông số mẫu của nhà máy sản xuất linh kiện là AM1.5 trong khí quyển, bức xạ 1000W / m² và nhiệt độ 25 ° C. Do đó, dữ liệu đỉnh trường khá khác so với các điều kiện trên, điều này rất quan trọng trong việc tính toán khía cạnh thiết kế ký quỹ. Lựa chọn thông số thành phần tập trung vào ba thông số chính của thành phần: 1. Điện áp hoạt động tối đa; 2. Dòng điện làm việc tối đa; 3. Điện áp hở mạch tối đa.
Đầu tiên, hãy thảo luận về việc tính toán điện áp:
Bảng 1: Bảng thông số mô-đun PV
Dữ liệu thử nghiệm Chỉ tiêu môi trường: (khí quyển AM1.5, chiếu xạ 1000W / m², nhiệt độ 25 ° C)
Ảnh hưởng chính của điện áp hệ thống là sự sắp xếp các thành phần và số lượng mô-đun trong một chuỗi. Giá trị cốt lõi của hệ thống DC1500V phải là nâng cao hiệu quả hệ thống và giảm hiệu quả chi phí truyền tải DC và biến tần. Hiện tại, sắp xếp thành phần chuỗi đơn chính của chúng tôi sử dụng thêm 2 * 11 và giải pháp này là giải pháp chi phí tối ưu hiện nay. Hệ thống DC1500V không thay đổi thiết kế ở phía phát điện và phía AC, vì vậy giải pháp DC1500V nên giữ lại giải pháp chủ đạo hiện tại về sắp xếp thành phần và tăng số lượng khối chuỗi đơn để đạt được điện áp hệ thống cao hơn. Dựa trên những lý do trên, chúng tôi khuyến nghị rằng giải pháp tốt nhất cho việc sắp xếp chuỗi và số lượng khối của hệ thống DC1500V là 2 * 13 để dựa trên khóa mà không thay đổi mảng mô-đun, có thể đạt được hiệu quả cao hơn trong ba khía cạnh của cáp, hộp kết hợp và bộ biến tần — giảm chi phí. Nếu chúng ta xác định số lượng khối thành phần trong một chuỗi, điện áp hệ thống đằng sau nó là hoàn hảo.
Bảng 2: Điện áp tham chiếu chuỗi 26 mô-đun
Dữ liệu thử nghiệm Chỉ tiêu môi trường: (khí quyển AM1.5, chiếu xạ 1000W / m², nhiệt độ 25 ° C)
Các số liệu trong Bảng 2 có phải là đỉnh thực tế không? Thật không may, đây không phải là trường hợp. Hai yếu tố chính ảnh hưởng đến điện áp hệ thống. Độ cao và nhiệt độ, hiệu suất dập tắt hồ quang của bộ ngắt mạch lần đầu tiên được thảo luận từ kích thước. Thách thức lớn nhất của vấn đề điện áp đối với bộ ngắt mạch là dập tắt hồ quang. Điện áp càng cao thì càng khó. Môi trường thí nghiệm của các thông số ngắt mạch dựa trên điểm chuẩn AM trong khí quyển ở độ cao 2000 mét. Trên 2000 mét, không khí tương đối loãng và khả năng dập tắt hồ quang của bộ ngắt mạch giảm tuyến tính khi tăng độ cao. Để thuận tiện cho việc tính toán, nó được chuyển đổi thành hệ số giảm của điện áp làm việc định mức. Theo phân tích dữ liệu được thu thập trong nhiều năm, độ cao của các nhà máy điện mặt đất quy mô lớn ở Trung Quốc là 1500 đến 3000 mét, vì vậy nên xem xét 10% trong biên độ thiết kế giảm độ cao, có thể bao phủ độ cao của hầu hết các dự án.
Ngoài ra, nhiệt độ môi trường ảnh hưởng đáng kể đến điện áp đầu ra của thành phần. Điện áp đầu ra của thành phần từ 25 ° C đến -10 ° C có đường cong tăng dốc và điện áp tăng thay đổi ít hơn sau -10 ° C. Hệ số nhiệt độ điện áp của thành phần là -0,36% / k (các nhà sản xuất khác nhau hơi khác nhau). Về biên độ hệ số nhiệt độ, chúng tôi khuyên bạn nên xem xét 42 * 0,36% = 15,12%. Chúng tôi khuyến nghị hệ thống liên quan đến hai cân nhắc lề về độ cao và nhiệt độ. Biên độ thiết kế điện áp là 20%. Sau đây là điện áp hệ thống được khuyến nghị sau khi hiệu chỉnh lề:
Bảng 3: Điện áp hiệu chỉnh hệ thống của các thành phần công suất khác nhau của hệ thống DC1500V quang điện
Từ bảng trên, chúng tôi thấy rằng sử dụng dữ liệu đỉnh để tính toán rằng điện áp hoạt động tối đa của hệ thống dưới 1320V, một bộ ngắt mạch quang điện có điện áp hoạt động định mức là DC1500V có thể đáp ứng các yêu cầu của hệ thống. Tuy nhiên, điều đáng chú ý là điện áp hở mạch tối đa của hiệu chỉnh hệ thống vượt quá điện áp làm việc hiệu dụng định mức tối đa của bộ ngắt mạch 1,5%. Mặc dù đây chỉ là kết quả được sửa chữa và không đại diện cho giá trị đỉnh thực tế, điện áp hở mạch sẽ vượt quá điện áp hở mạch tối đa của bộ ngắt mạch sau khi độ cao vượt quá 3000 mét. Do đó, điện áp làm việc hiệu quả, điện áp mạch hở của hệ thống không được vượt quá điện áp làm việc hiệu dụng tối đa của bộ ngắt mạch là quy tắc cơ bản trong lựa chọn của chúng tôi.
Thứ hai: chúng ta hãy xem xét việc lựa chọn hiện tại. Phương pháp tính toán nhanh lấy giá trị tối ưu của bộ ngắt mạch sau khi tính toán từng chuỗi 12A trong hệ thống DC1000V là phương pháp chủ đạo. Không có gì sai với phương pháp tính toán trong hệ thống DC1500V, nhưng kết quả này không còn có thể được sử dụng. Việc cải thiện hiệu suất mô-đun là lý do chính khiến giá mô-đun giảm trong những năm gần đây; nghĩa là, sản lượng điện cao hơn trong cùng một khu vực đơn vị, diện tích mô-đun không tăng — tuy nhiên, công suất tăng, điều này chắc chắn sẽ làm tăng điện áp mô-đun và đầu ra dòng điện ở 400W. Trong các hệ thống quang điện trên, cần xem xét dần dần việc tăng dòng điện làm việc định mức của bộ ngắt mạch. Sự gia tăng gần đây không liên quan gì đến hệ thống DC1500V hoặc DC1000V. Đây là một vấn đề gây ra bởi sự cải thiện các thông số đầu ra của các thành phần.
Bảng 4: Bảng tính toán dòng điện hoạt động tối đa
Để tính toán lựa chọn hiện tại của bộ ngắt mạch quang điện, chúng tôi đề xuất một thuật toán nhanh và đơn giản về dòng điện làm việc tối đa danh định của mô-đun * 150%. Năm 2016, kết quả khảo sát tiếp theo cho thấy thiết kế ký quỹ thực nghiệm 130% là một giá trị quan trọng, dễ bị sai vế. Tai nạn.
Có ba lý do cho mức ký quỹ được đề xuất là 50% cho bộ ngắt mạch:
. Tác động bức xạ: Thông số hiện tại của mô-đun là điểm chuẩn cho bức xạ 1000W / m². Bức xạ cực đại ở những khu vực có điều kiện chiếu xạ tốt là khoảng 1200W / m², tiêu thụ ít nhất 20% biên độ thiết kế. Có thể truy cập để siêu gửi.
. Môi trường lắp đặt thiết bị tương đối khắc nghiệt, tản nhiệt kém và nhiệt độ bên trong của thiết bị rất cao, điều này có ảnh hưởng đến sự suy giảm của bộ ngắt mạch. Phép đo hiện trường cho thấy nhiệt độ cao nhất vượt quá 70 ° C.
. Có một sự khác biệt lớn trong việc kiểm soát tăng nhiệt độ của bộ ngắt mạch của các nhà sản xuất khác nhau. Sự gia tăng nhiệt độ của các bộ ngắt mạch quang điện của chúng tôi sau khi được kết nối nối tiếp không được vượt quá 60K, thường là trên 70K. Các sản phẩm không đủ tiêu chuẩn vượt quá 80K cũng được ưa chuộng. Lý do chính khiến nhiệt độ tăng vượt quá 80K là kết nối nối tiếp. Một phần của phương pháp hàn không được sử dụng và độ nóng của vít thanh đồng quá cao.
Vào năm 2012, một sản phẩm cầu dao thương hiệu Hàn Quốc ở khu vực tây bắc vẫn được nhớ đến một cách sống động vì nhiệt độ tăng hàng loạt không thể đáp ứng việc sử dụng các chuyến đi giả quy mô lớn. Do đó, lựa chọn thiết kế chính xác được đề xuất của biên độ hiện tại là 30% biên độ thực nghiệm + (chiếu xạ cực đại / 1000-1) * 100% = biên độ thiết kế hiện tại thực tế của dự án và tính toán đơn giản, nhanh chóng được tính theo 50%.
Cuối cùng, một bản tóm tắt: Hệ thống DC1500V quang điện khuyến nghị một mô-đun chuỗi đơn gồm 2 * 13 = 26 miếng. Điện áp làm việc của hộp kết hợp và bộ ngắt mạch đầu vào biến tần DC1500V và dòng điện tối thiểu là 500A. Đối với các phương thức kết nối không hàn như một hàng, nên chọn dòng điện cao hơn đến 630A. Bạn nên sử dụng các thông số đỉnh làm cơ sở tính toán để chọn bộ ngắt mạch quang điện.
1. Kiểm tra xem hệ thống dây điện có chính xác không sau khi bộ ngắt mạch thu nhỏ DC được kết nối. Nó có thể được kiểm tra bằng nút kiểm tra. Nếu bộ ngắt mạch có thể được ngắt kết nối chính xác, điều đó có nghĩa là bộ bảo vệ rò rỉ được lắp đặt chính xác; nếu không, mạch phải được kiểm tra để loại bỏ lỗi;
2. Sau khi ngắt kết nối cầu dao do ngắn mạch của đường dây, cần kiểm tra các tiếp điểm. Nếu tiếp xúc chính bị bỏng nặng hoặc có hố, nó cần được sửa chữa; bộ ngắt mạch rò rỉ bốn cực (DZ47LE, TX47LE) phải được kết nối với đường dây trung tính. Để làm cho mạch điện tử hoạt động bình thường;
3. Sau khi bộ ngắt mạch rò rỉ được đưa vào hoạt động, người dùng nên kiểm tra xem bộ ngắt mạch có thường hoạt động qua nút kiểm tra mỗi lần sau một thời gian hay không; các đặc tính bảo vệ rò rỉ, quá tải và ngắn mạch của bộ ngắt mạch do nhà sản xuất đặt ra và không thể điều chỉnh theo ý muốn để không ảnh hưởng đến hiệu suất;
4. Chức năng của nút kiểm tra là kiểm tra trạng thái chạy của cầu dao ở trạng thái đóng và cấp điện sau khi nó được lắp đặt mới hoặc vận hành trong một khoảng thời gian nhất định. Nhấn nút kiểm tra; bộ ngắt mạch có thể được ngắt kết nối, cho biết rằng hoạt động là thường xuyên và có thể tiếp tục được sử dụng; nếu không thể ngắt kết nối bộ ngắt mạch, nó chỉ ra rằng bộ ngắt mạch hoặc mạch bị lỗi và cần được sửa chữa;
5. Nếu bộ ngắt mạch bị ngắt kết nối do lỗi mạch được bảo vệ, tay cầm vận hành ở vị trí vấp ngã. Sau khi tìm ra nguyên nhân và loại bỏ lỗi, tay cầm vận hành nên được kéo xuống trước để làm cho cơ chế vận hành "khóa lại" trước khi có thể thực hiện thao tác đóng;
6. Hệ thống dây tải của bộ ngắt mạch rò rỉ phải đi qua đầu tải của bộ ngắt mạch. Không được phép bất kỳ đường pha hoặc dòng không nào của tải không đi qua bộ ngắt mạch rò rỉ. Nếu không, nó sẽ gây ra "rò rỉ" nhân tạo và khiến bộ ngắt mạch không đóng, dẫn đến "Nhầm lẫn".
Do sự cải tiến liên tục của công nghệ ngắt mạch DC quang điện,
Bộ ngắt mạch PV DC hoạt động như thế nào trong hệ thống PV?
Để hiểu quy trình làm việc của bộ ngắt mạch DC quang điện, trước tiên cần hiểu quy trình làm việc của toàn bộ hệ thống quang điện:
Khi hệ thống DC quang điện hoạt động, nó dựa vào chức năng của mảng vuông mô-đun năng lượng mặt trời để chuyển đổi năng lượng mặt trời thành năng lượng điện đầy đủ. Dưới tác động của bộ điều khiển quang điện, điện áp đầu ra được ổn định và kết nối với hệ thống DC được thực hiện. Giả sử đầu ra điện áp của mô-đun năng lượng mặt trời đáp ứng các yêu cầu về điện áp của hệ thống DC. Trong trường hợp đó, công tắc tơ AC ở đầu vào của bộ sạc sẽ tự động ngắt kết nối dưới sự điều khiển của bộ điều khiển quang điện và nguồn điện quang điện sẽ hoàn thành việc cung cấp điện cho hệ thống DC của trạm biến áp. Tương ứng, giả sử điện áp đầu ra không thể đáp ứng các yêu cầu về điện áp của hệ thống DC. Trong trường hợp đó, công việc đầu ra sẽ tự động dừng dưới sự điều khiển của bộ điều khiển quang điện, đồng thời, công tắc tơ AC ở đầu vào của bộ sạc cũng sẽ bị đóng. Lúc này, bộ sạc hoàn thành công việc cung cấp điện hệ thống DC của trạm biến áp. Bộ điều khiển quang điện và bộ sạc hoạt động luân phiên theo nguyên tắc làm việc này để thực hiện chuyển đổi tự động.
Bộ ngắt mạch DC quang điện thường bao gồm hệ thống tiếp xúc, hệ thống chữa cháy hồ quang, cơ chế vận hành, phát hành và vỏ.
Nguyên lý làm việc của bộ ngắt mạch quang điện như sau:
- Khi đoản mạch xảy ra, từ trường được tạo ra bởi dòng điện lớn (thường là 10 đến 12 lần) vượt qua lò xo lực phản ứng.
- Bản phát hành kéo cơ chế hoạt động để hoạt động.
- Công tắc ngắt ngay lập tức.
Chức năng của cầu dao DC là cắt và nối mạch tải, cắt mạch lỗi, ngăn tai nạn giãn nở và đảm bảo vận hành an toàn. Bộ ngắt mạch điện áp cao cần ngắt hồ quang 1500V với dòng điện 1500-2000A. Những vòng cung này có thể được kéo dài đến 2m và tiếp tục cháy mà không bị dập tắt. Do đó, chữa cháy hồ quang là một vấn đề mà các bộ ngắt mạch cao áp phải giải quyết. Nguyên lý thổi hồ quang và dập tắt hồ quang chủ yếu là làm mát hồ quang để giảm sự phân ly nhiệt.
Mặt khác, kéo dài vòng cung bằng cách thổi góc để tăng cường sự tái tổ hợp và khuếch tán của các hạt tích điện. Đồng thời, các hạt tích điện trong khe hở hồ quang bị thổi bay và cường độ điện môi của môi trường nhanh chóng được phục hồi. Bộ ngắt mạch điện áp thấp, còn được gọi là công tắc không khí tự động, có thể được sử dụng để bật và giảm tải mạch và cũng có thể được sử dụng để điều khiển động cơ khởi động không thường xuyên. Chức năng của nó tương đương với tổng của một số bộ phận của các thiết bị điện như công tắc dao, rơle quá dòng, rơle tổn thất điện áp, rơle nhiệt và bộ chống rò rỉ. Do đó, nó là một thiết bị điện bảo vệ thiết yếu trong mạng phân phối điện áp thấp.
1. Dòng điện làm việc định mức, điện áp làm việc định mức và khả năng ngắt của bộ ngắt mạch nên tập trung vào điện áp làm việc định mức và mức độ làm việc hiện tại trong hệ thống quang điện. Khả năng phá vỡ nên được sử dụng như một chỉ số tham chiếu. Việc lựa chọn điện áp làm việc định mức và dòng điện định mức phải đảm bảo rằng bảo vệ bộ ngắt mạch là đáng tin cậy và không có sự cố. Việc lựa chọn bộ ngắt mạch trong hệ thống quang điện chủ yếu dựa trên các thông số của mô-đun, số lượng chuỗi, độ cao, bức xạ cực đại, nhiệt độ nông, lề, v.v. Các tham số của các mô-đun và số lượng dòng là cơ sở tính toán chính; chiều dài, đỉnh bức xạ, nhiệt độ bên ngoài cần được xem xét cùng với phép đo lề thiết kế. Điện áp làm việc định mức chủ yếu liên quan trực tiếp đến các thông số thành phần và số lượng chuỗi, và độ cao và nhiệt độ thấp được xem xét trong lề thiết kế. Dòng điện làm việc định mức được xem xét với giá trị đỉnh bức xạ và biên độ thực nghiệm. Ý tưởng lựa chọn của chúng tôi dựa trên điện áp làm việc định mức và dòng điện làm việc định mức. Đầu tiên, hãy nói về điện áp hệ thống, và sau đó nói về dòng điện.
2. Chúng tôi chọn một mô-đun từ một nhà máy sản xuất mô-đun nổi tiếng trong nước đã thông qua chứng nhận UL1500V làm mẫu tham chiếu để tính toán; công suất mô-đun là 550W đến 530W và hiệu suất mô-đun lớn hơn 20%. Cần lưu ý rằng các thông số mẫu của nhà máy sản xuất linh kiện là AM1.5 trong khí quyển, bức xạ 1000W / m² và nhiệt độ 25 ° C. Do đó, dữ liệu đỉnh trường khá khác so với các điều kiện trên, điều này rất quan trọng trong việc tính toán khía cạnh thiết kế ký quỹ. Lựa chọn thông số thành phần tập trung vào ba thông số chính của thành phần: 1. Điện áp hoạt động tối đa; 2. Dòng điện làm việc tối đa; 3. Điện áp hở mạch tối đa.
Đầu tiên, hãy thảo luận về việc tính toán điện áp:
| STC | STPXXXS-C72 / VMH | ||||
| Công suất đỉnh STC (Pmax) | 550W | 545W | 540W | 535W | 530W |
| Điện áp làm việc tốt nhất (Vmp) | 42,05V | 41,87V | 41,75V | 41,57V | 41,39V |
| Dòng điện làm việc tốt nhất (LMP) | 13.08Một | 13.02Một | 12.94Một | 12.87Một | 12,81Một |
| Điện áp mạch hở (Voc) | 49,88V | 49,69V | 49,54V | 49,39V | 49,24V |
| Dòng ngắn mạch (Isc) | 14.01Một | 13,96Một | 13,89Một | 13,83Một | 13,76Một |
| Hiệu quả chuyển đổi thành phần | 21.3% | 21.1% | 20.9% | 20.7% | 20.5% |
| Nhiệt độ hoạt động của thành phần | -40 °C đến +85 °C | ||||
| Điện áp hệ thống tối đa | 1500V DC (IEC) | ||||
| Đánh giá hiện tại cầu chì loạt tối đa | 25Một | ||||
| Dung sai năng lượng | 0/+5W | ||||
Bảng 1: Bảng thông số mô-đun PV
Dữ liệu thử nghiệm Chỉ tiêu môi trường: (khí quyển AM1.5, chiếu xạ 1000W / m², nhiệt độ 25 ° C)
Ảnh hưởng chính của điện áp hệ thống là sự sắp xếp các thành phần và số lượng mô-đun trong một chuỗi. Giá trị cốt lõi của hệ thống DC1500V phải là nâng cao hiệu quả hệ thống và giảm hiệu quả chi phí truyền tải DC và biến tần. Hiện tại, sắp xếp thành phần chuỗi đơn chính của chúng tôi sử dụng thêm 2 * 11 và giải pháp này là giải pháp chi phí tối ưu hiện nay. Hệ thống DC1500V không thay đổi thiết kế ở phía phát điện và phía AC, vì vậy giải pháp DC1500V nên giữ lại giải pháp chủ đạo hiện tại về sắp xếp thành phần và tăng số lượng khối chuỗi đơn để đạt được điện áp hệ thống cao hơn. Dựa trên những lý do trên, chúng tôi khuyến nghị rằng giải pháp tốt nhất cho việc sắp xếp chuỗi và số lượng khối của hệ thống DC1500V là 2 * 13 để dựa trên khóa mà không thay đổi mảng mô-đun, có thể đạt được hiệu quả cao hơn trong ba khía cạnh của cáp, hộp kết hợp và bộ biến tần — giảm chi phí. Nếu chúng ta xác định số lượng khối thành phần trong một chuỗi, điện áp hệ thống đằng sau nó là hoàn hảo.
| Công suất thành phần | 550Wp | 545Wp | 540Wp | 535Wp | 530Wp |
| Điện áp làm việc tối đa | 1093.3 | 1088.62 | 1085.5 | 1080.82 | 1076.14 |
| Điện áp hở mạch tối đa | 1296.88 | 1291.94 | 1288.04 | 1284.14 | 1280.24 |
Bảng 2: Điện áp tham chiếu chuỗi 26 mô-đun
Dữ liệu thử nghiệm Chỉ tiêu môi trường: (khí quyển AM1.5, chiếu xạ 1000W / m², nhiệt độ 25 ° C)
Các số liệu trong Bảng 2 có phải là đỉnh thực tế không? Thật không may, đây không phải là trường hợp. Hai yếu tố chính ảnh hưởng đến điện áp hệ thống. Độ cao và nhiệt độ, hiệu suất dập tắt hồ quang của bộ ngắt mạch lần đầu tiên được thảo luận từ kích thước. Thách thức lớn nhất của vấn đề điện áp đối với bộ ngắt mạch là dập tắt hồ quang. Điện áp càng cao thì càng khó. Môi trường thí nghiệm của các thông số ngắt mạch dựa trên điểm chuẩn AM trong khí quyển ở độ cao 2000 mét. Trên 2000 mét, không khí tương đối loãng và khả năng dập tắt hồ quang của bộ ngắt mạch giảm tuyến tính khi tăng độ cao. Để thuận tiện cho việc tính toán, nó được chuyển đổi thành hệ số giảm của điện áp làm việc định mức. Theo phân tích dữ liệu được thu thập trong nhiều năm, độ cao của các nhà máy điện mặt đất quy mô lớn ở Trung Quốc là 1500 đến 3000 mét, vì vậy nên xem xét 10% trong biên độ thiết kế giảm độ cao, có thể bao phủ độ cao của hầu hết các dự án.
Ngoài ra, nhiệt độ môi trường ảnh hưởng đáng kể đến điện áp đầu ra của thành phần. Điện áp đầu ra của thành phần từ 25 ° C đến -10 ° C có đường cong tăng dốc và điện áp tăng thay đổi ít hơn sau -10 ° C. Hệ số nhiệt độ điện áp của thành phần là -0,36% / k (các nhà sản xuất khác nhau hơi khác nhau). Về biên độ hệ số nhiệt độ, chúng tôi khuyên bạn nên xem xét 42 * 0,36% = 15,12%. Chúng tôi khuyến nghị hệ thống liên quan đến hai cân nhắc lề về độ cao và nhiệt độ. Biên độ thiết kế điện áp là 20%. Sau đây là điện áp hệ thống được khuyến nghị sau khi hiệu chỉnh lề:
| Công suất thành phần | 550Wp | 545Wp | 540Wp | 535Wp | 530Wp |
| Điện áp làm việc tối đa | 1311.96 | 1306.344 | 1302.6 | 1296.984 | 1291.368 |
| Điện áp hở mạch tối đa | 1556.256 | 1550.328 | 1545.648 | 1540.968 | 1536.288 |
Bảng 3: Điện áp hiệu chỉnh hệ thống của các thành phần công suất khác nhau của hệ thống DC1500V quang điện
Từ bảng trên, chúng tôi thấy rằng sử dụng dữ liệu đỉnh để tính toán rằng điện áp hoạt động tối đa của hệ thống dưới 1320V, một bộ ngắt mạch quang điện có điện áp hoạt động định mức là DC1500V có thể đáp ứng các yêu cầu của hệ thống. Tuy nhiên, điều đáng chú ý là điện áp hở mạch tối đa của hiệu chỉnh hệ thống vượt quá điện áp làm việc hiệu dụng định mức tối đa của bộ ngắt mạch 1,5%. Mặc dù đây chỉ là kết quả được sửa chữa và không đại diện cho giá trị đỉnh thực tế, điện áp hở mạch sẽ vượt quá điện áp hở mạch tối đa của bộ ngắt mạch sau khi độ cao vượt quá 3000 mét. Do đó, điện áp làm việc hiệu quả, điện áp mạch hở của hệ thống không được vượt quá điện áp làm việc hiệu dụng tối đa của bộ ngắt mạch là quy tắc cơ bản trong lựa chọn của chúng tôi.
Thứ hai: chúng ta hãy xem xét việc lựa chọn hiện tại. Phương pháp tính toán nhanh lấy giá trị tối ưu của bộ ngắt mạch sau khi tính toán từng chuỗi 12A trong hệ thống DC1000V là phương pháp chủ đạo. Không có gì sai với phương pháp tính toán trong hệ thống DC1500V, nhưng kết quả này không còn có thể được sử dụng. Việc cải thiện hiệu suất mô-đun là lý do chính khiến giá mô-đun giảm trong những năm gần đây; nghĩa là, sản lượng điện cao hơn trong cùng một khu vực đơn vị, diện tích mô-đun không tăng — tuy nhiên, công suất tăng, điều này chắc chắn sẽ làm tăng điện áp mô-đun và đầu ra dòng điện ở 400W. Trong các hệ thống quang điện trên, cần xem xét dần dần việc tăng dòng điện làm việc định mức của bộ ngắt mạch. Sự gia tăng gần đây không liên quan gì đến hệ thống DC1500V hoặc DC1000V. Đây là một vấn đề gây ra bởi sự cải thiện các thông số đầu ra của các thành phần.
| Công suất thành phần | 550Wp | 545Wp | 540Wp | 535Wp | 530Wp |
| Dòng điện hoạt động tối đa | 13.08 | 13.02 | 12.94 | 12.87 | 12.81 |
| Dòng điện hoạt động tối đa sau khi hiệu chỉnh | 19.62 | 19.53 | 19.41 | 19.305 | 19.215 |
| 24 bồn rửa 1 dòng điện làm việc tối đa | 470.88 | 468.72 | 465.84 | 463.32 | 461.16 |
Bảng 4: Bảng tính toán dòng điện hoạt động tối đa
Để tính toán lựa chọn hiện tại của bộ ngắt mạch quang điện, chúng tôi đề xuất một thuật toán nhanh và đơn giản về dòng điện làm việc tối đa danh định của mô-đun * 150%. Năm 2016, kết quả khảo sát tiếp theo cho thấy thiết kế ký quỹ thực nghiệm 130% là một giá trị quan trọng, dễ bị sai vế. Tai nạn.
Có ba lý do cho mức ký quỹ được đề xuất là 50% cho bộ ngắt mạch:
. Tác động bức xạ: Thông số hiện tại của mô-đun là điểm chuẩn cho bức xạ 1000W / m². Bức xạ cực đại ở những khu vực có điều kiện chiếu xạ tốt là khoảng 1200W / m², tiêu thụ ít nhất 20% biên độ thiết kế. Có thể truy cập để siêu gửi.
. Môi trường lắp đặt thiết bị tương đối khắc nghiệt, tản nhiệt kém và nhiệt độ bên trong của thiết bị rất cao, điều này có ảnh hưởng đến sự suy giảm của bộ ngắt mạch. Phép đo hiện trường cho thấy nhiệt độ cao nhất vượt quá 70 ° C.
. Có một sự khác biệt lớn trong việc kiểm soát tăng nhiệt độ của bộ ngắt mạch của các nhà sản xuất khác nhau. Sự gia tăng nhiệt độ của các bộ ngắt mạch quang điện của chúng tôi sau khi được kết nối nối tiếp không được vượt quá 60K, thường là trên 70K. Các sản phẩm không đủ tiêu chuẩn vượt quá 80K cũng được ưa chuộng. Lý do chính khiến nhiệt độ tăng vượt quá 80K là kết nối nối tiếp. Một phần của phương pháp hàn không được sử dụng và độ nóng của vít thanh đồng quá cao.
Vào năm 2012, một sản phẩm cầu dao thương hiệu Hàn Quốc ở khu vực tây bắc vẫn được nhớ đến một cách sống động vì nhiệt độ tăng hàng loạt không thể đáp ứng việc sử dụng các chuyến đi giả quy mô lớn. Do đó, lựa chọn thiết kế chính xác được đề xuất của biên độ hiện tại là 30% biên độ thực nghiệm + (chiếu xạ cực đại / 1000-1) * 100% = biên độ thiết kế hiện tại thực tế của dự án và tính toán đơn giản, nhanh chóng được tính theo 50%.
Cuối cùng, một bản tóm tắt: Hệ thống DC1500V quang điện khuyến nghị một mô-đun chuỗi đơn gồm 2 * 13 = 26 miếng. Điện áp làm việc của hộp kết hợp và bộ ngắt mạch đầu vào biến tần DC1500V và dòng điện tối thiểu là 500A. Đối với các phương thức kết nối không hàn như một hàng, nên chọn dòng điện cao hơn đến 630A. Bạn nên sử dụng các thông số đỉnh làm cơ sở tính toán để chọn bộ ngắt mạch quang điện.