يتم زيادة الجهد على جانب التيار المستمر لنظام الطاقة الشمسية إلى 1500 فولت، كما أن تعزيز وتطبيق 210 خلية يضع متطلبات أعلى للسلامة الكهربائية للنظام الكهروضوئي بأكمله.بعد زيادة جهد النظام، فإنه يفرض تحديات على عزل النظام وسلامته، ويزيد من خطر انهيار عزل المكونات، وأسلاك العاكس، والدوائر الداخلية. ويتطلب ذلك اتخاذ تدابير حماية لعزل الأخطاء في الوقت المناسب وبطريقة فعالة عندما تحدث الأخطاء المقابلة.
لكي تكون متوافقة مع المكونات ذات التيار المتزايد، تقوم الشركات المصنعة للعاكس بزيادة تيار الإدخال للسلسلة من 15 أمبير إلى 20 أمبير. عند حل مشكلة تيار الإدخال 20 أمبير، قامت الشركة المصنعة للعاكس بتحسين التصميم الداخلي لـ MPPT وتوسيع إمكانية الوصول إلى السلسلة MPPT إلى ثلاثة أو أكثر. في حالة حدوث خطأ، قد تواجه السلسلة مشكلة في التغذية العكسية الحالية.لحل هذه المشكلة، ظهر مفتاح DC مع وظيفة "إيقاف تشغيل التيار المستمر الذكي" حسب ما يتطلبه العصر.
01 الفرق بين مفتاح العزل التقليدي ومفتاح التيار المستمر الذكي
بادئ ذي بدء، يمكن لمفتاح عزل التيار المستمر التقليدي أن ينكسر داخل التيار المقنن، مثل الاسمي 15 أمبير، ثم يمكنه كسر التيار تحت الجهد المقنن 15 أمبير وداخله. على الرغم من أن الشركة المصنعة ستحدد قدرة كسر الحمل الزائد لمفتاح العزل ، فإنه عادة لا يمكن كسر تيار الدائرة القصيرة.
أكبر فرق بين مفتاح العزل وقاطع الدائرة هو أن قاطع الدائرة لديه القدرة على كسر تيار الدائرة القصيرة، وتيار الدائرة القصيرة في حالة حدوث خطأ أكبر بكثير من التيار المقنن لقاطع الدائرة الكهربائية ;نظرًا لأن تيار الدائرة القصيرة لجانب التيار المستمر الكهروضوئي عادة ما يكون حوالي 1.2 مرة من التيار المقنن، فإن بعض مفاتيح العزل أو مفاتيح التحميل يمكنها أيضًا كسر تيار الدائرة القصيرة لجانب التيار المستمر.
في الوقت الحاضر، مفتاح DC الذكي الذي يستخدمه العاكس، بالإضافة إلى تلبية شهادة IEC60947-3، يلبي أيضًا قدرة كسر التيار الزائد بسعة معينة، والتي يمكن أن تكسر خطأ التيار الزائد ضمن نطاق تيار الدائرة القصيرة الاسمي، بشكل فعال. يحل مشكلة التغذية العكسية الحالية للسلسلة.في الوقت نفسه، يتم دمج مفتاح DC الذكي مع DSP للعاكس، بحيث يمكن لوحدة الرحلة الخاصة بالمفتاح أن تحقق وظائف مثل حماية التيار الزائد وحماية الدائرة القصيرة بدقة وسرعة.
رسم تخطيطي كهربائي لمفتاح DC الذكي
02 يتطلب معيار تصميم النظام الشمسي أنه عندما يكون عدد قنوات الإدخال للسلاسل تحت كل MPPT ≥3، يجب تكوين حماية الصمامات على جانب التيار المستمر. وتتمثل ميزة تطبيق محولات السلسلة في استخدام تصميم بدون فتيل لتقليل أعمال التشغيل والصيانة للاستبدال المتكرر للصمامات على جانب التيار المستمر.تستخدم العاكسات مفاتيح DC ذكية بدلاً من الصمامات.يمكن لـ MPPT إدخال 3 مجموعات من السلاسل.في ظل ظروف الخطأ الشديدة، سيكون هناك خطر من أن يتدفق تيار مجموعتين من السلاسل مرة أخرى إلى مجموعة واحدة من السلاسل.في هذا الوقت، سيفتح مفتاح DC الذكي مفتاح DC من خلال تحرير التحويلة ويفصله في الوقت المناسب.الدائرة لضمان الإزالة السريعة للأخطاء.
رسم تخطيطي للتغذية الخلفية الحالية لسلسلة MPPT
إن تحرير التحويلة هو في الأساس ملف تعثر بالإضافة إلى جهاز تعثر، والذي يطبق جهدًا محددًا على ملف تعثر التحويلة، ومن خلال إجراءات مثل السحب الكهرومغناطيسي، يتم تعثر مشغل مفتاح التيار المستمر لفتح الفرامل، ويتم فصل التحويلة غالبًا ما يستخدم في التحكم التلقائي في انقطاع التيار الكهربائي عن بعد. عندما يتم تكوين مفتاح DC الذكي على عاكس GoodWe، يمكن تعثر مفتاح DC وفتحه من خلال DSP العاكس لفصل دائرة تبديل DC.
بالنسبة للعاكسات التي تستخدم وظيفة حماية رحلة التحويلة، فمن الضروري أولاً التأكد من أن دائرة التحكم في ملف التحويلة تحصل على طاقة التحكم قبل ضمان وظيفة حماية رحلة التحويلة في الدائرة الرئيسية.
03 احتمال تطبيق مفتاح DC الذكي
نظرًا لأن سلامة الجانب الكهروضوئي DC تحظى بمزيد من الاهتمام تدريجيًا، فقد تم ذكر وظائف السلامة مثل AFCI وRSD مؤخرًا أكثر فأكثر. كما أن مفتاح DC الذكي له نفس القدر من الأهمية.عند حدوث خطأ، يمكن لمفتاح DC الذكي استخدام جهاز التحكم عن بعد ومنطق التحكم الشامل للمفتاح الذكي بشكل فعال.بعد إجراء AFCI أو RSD، سيرسل DSP إشارة رحلة لفصل مفتاح عزل DC DC تلقائيًا.تكوين نقطة فاصلة واضحة لضمان سلامة أفراد الصيانة.عندما يقطع مفتاح التيار المستمر تيارًا كبيرًا، فسيؤثر ذلك على العمر الكهربائي للمفتاح.عند استخدام مفتاح DC الذكي، فإن الكسر يستهلك فقط العمر الميكانيكي لمفتاح DC، مما يحمي بشكل فعال العمر الكهربائي وقدرة إطفاء القوس لمفتاح DC.
يتيح تطبيق مفاتيح DC الذكية أيضًا "إيقاف التشغيل بمفتاح واحد" بشكل موثوق لمعدات العاكس في السيناريوهات المنزلية؛ ثانيًا، من خلال تصميم إيقاف تشغيل التحكم DSP، عند حدوث حالة طوارئ، يمكن تشغيل مفتاح DC للعاكس بسرعة و يتم إيقاف التشغيل بدقة من خلال إشارة DSP، مما يشكل نقطة انقطاع موثوقة للصيانة.
04 ملخص
يؤدي تطبيق مفاتيح التيار المستمر الذكية إلى حل مشكلة الحماية الخاصة بالتغذية الخلفية الحالية بشكل أساسي، ولكن ما إذا كان يمكن تطبيق وظيفة التعثر عن بُعد على السيناريوهات الموزعة والمنزلية الأخرى لتشكيل ضمان تشغيل وصيانة أكثر موثوقية وتحسين سلامة المستخدم في حالات الطوارئ.لا تزال القدرة على التعامل مع الأخطاء تتطلب تطبيق محولات التيار المباشر الذكية والتحقق منها في الصناعة.
وقت النشر: 16 فبراير 2023