סיבות ופתרונות לכדישת ארון המחובר לרשת של תחנת כוח פוטו-וולטאית

ככל שהביקוש העולמי לאנרגיה מתחדשת ממשיך לגדול, ייצור חשמל פוטו-וולטאי כחלק חשוב מאנרגיה נקייה, היישום שלו נרחב יותר ויותר. התהליך המחובר לרשת של תחנת כוח פוטו-וולטאית ורשת חשמל הוא המפתח למימוש ניצול יעיל של מערכת ייצור חשמל פוטו-וולטאית, ביניהם תפקידו של "ארון מחובר לרשת פוטו-וולטאית" הוא מכריע. עם זאת, בתהליך ההפעלה המחוברת לרשת של תחנת כוח פוטו-וולטאית, מתרחשת לעתים קרובות הבעיה של השבתת ארונות המחוברים לרשת פוטו-וולטאית.

ראשית, מרכיבי הליבה של הארון המחובר לרשת הפוטו-וולטאית כוללים:
ממיר מתח: ממיר זרם ישר לזרם חילופין העונה על דרישות התדר והמתח של הרשת.
התקן הגנה: כולל זרם יתר, מתח יתר, הגנת תדר, הגנת הארקה וכו', עלולים לנתק את הקשר עם רשת החשמל כאשר רשת החשמל אינה תקינה, כדי למנוע נזק לציוד פוטו-וולטאי.
מערכת ניטור: ניטור בזמן אמת של מתח רשת החשמל, זרם, תדר ופרמטרים אחרים כדי להבטיח את הפעולה הרגילה של המערכת.

שנית, הסיבות השכיחות למעידה בארונות המחוברים לרשת פוטו-וולטאית
מעידה של ארונות המחוברים לרשת Pv נגרמת בדרך כלל ממגוון תקלות חשמליות או חריגות במערכת. סיבות ספציפיות כוללות את ההיבטים הבאים:

הגנה על זרם-זמן: כאשר מתרחשות קצר חשמלי, עומס יתר או תקלות חשמליות אחרות ברשת החשמל, הזרם עלול לחרוג בהרבה מטווח העבודה הרגיל, וכתוצאה מכך להפעיל את התקן ההגנה מפני זרם יתר של הארון המחובר לרשת הפוטו-וולטאית. זאת כדי למנוע מזרמים גבוהים לגרום נזק לציוד, במיוחד לציוד חשוב כמו ממירים. כאשר מתרחשת תקלת זרם היתר, הארון המחובר לרשת בדרך כלל מנתק מיד את תחנת הכוח הפוטו-וולטאית מהרשת.

מתח יתר או תת מתח: תנודות מתח ברשת הן סיבה שכיחה נוספת למעידה. התקן ההגנה על מתח יתר ותת-מתח המובנה של הארון המחובר לרשת PV יכול לנטר את שינוי המתח של הרשת בזמן אמת. כאשר המתח חורג מהסף שנקבע, הארון המחובר לרשת ה-PV יפעיל הגנת יציאה כדי למנוע נזק לציוד הנגרם ממתח גבוה, או שאינו יכול לספק פלט כוח יציב כאשר המתח נמוך מדי.

תדירות לא תקינה: תדר חריג של רשת החשמל (כגון תדר מעבר לטווח המותר של 50Hz או 60Hz) יוביל לנזק סינכרוני של רשת החשמל ותחנת הכוח הפוטו-וולטאית, ולאחר מכן יגרום למהפך לא לעבוד כרגיל. כאשר תדירות רשת החשמל חורגת מהתחום הרגיל, התקן הגנת התדר של הארון המחובר לרשת הפוטו-וולטאית יתחיל ויתנתק מרשת החשמל כדי להימנע מפגיעה בציוד הפוטו-וולטאי.

כשל במהפך: המהפך הוא אחד ממרכיבי הליבה של תחנת הכוח הפוטו-וולטאית, וכישלון שלו (כגון טמפרטורת יתר, עומס יתר, כשל בחומרה וכו') הוא אחת הסיבות החשובות לטיול בארון המחובר לרשת. אם המהפך לא מצליח להמיר DC ל-AC, הזרם אינו עומד בדרישות רשת החשמל, מה שמפעיל את מנגנון ההגנה של הארון המחובר לרשת.

כשל בהארקה: אם מערכת ההארקה של תחנת הכוח הפוטו-וולטאית נכשלת, היא עלולה לגרום לזרם דליפה. הארון המחובר לרשת מצויד בדרך כלל בפונקציית הגנת הארקה, וכאשר מתגלה דליפה או תקלת הארקה, הוא ינתק אוטומטית את החיבור בין תחנת הכוח הפוטו-וולטאית לרשת כדי להבטיח בטיחות חשמל.

בעיות באיכות הרשת: תנודות באיכות הרשת, כגון זיהום הרמוני, מוטציות במתח או פעולות מיתוג תכופות, עלולות לגרום גם לארון המחובר לרשת ה-PV להיכשל. למרות שחברות הרשת בדרך כלל שומרות על איכות הרשת יציבה, באזורים מסוימים, כאשר הרשת משתנה מאוד, תחנות כוח פוטו-וולטאיות עשויות להיפגע.

שלישית, פתרו את בעיית הכשלת הארונות המחוברים לרשת הפוטו-וולטאית
על מנת לצמצם את שכיחות דליפת הארונות המחוברים לרשת הפוטו-וולטאית ולהבטיח את תחנת הכוח הפוטו-וולטאית ורשת החשמל המחוברת לרשת היציבה, מומלץ לנקוט באמצעים הבאים:

בדיקות ותחזוקה שוטפות: תחזוקה שוטפת ובדיקה של ארונות המחוברים לרשת פוטו-וולטאית, לרבות בדיקה מקיפה של מהפכים, התקני הגנה מפני זרם, מערכות הארקה ועוד. בדרך זו ניתן לאתר בעיות פוטנציאליות בזמן ולצמצם את הסיכון לכשל בציוד.

אופטימיזציה של הגדרות המחוברות לרשת: בתהליך המחובר לרשת של תחנות כוח פוטו-וולטאיות, הגדרת הפרמטרים של המהפך היא קריטית. ודא שמתח המוצא והתדר של המהפך מסונכרנים עם רשת החשמל, והתאם בזמן את פרמטרי ייצור החשמל של תחנת הכוח הפוטו-וולטאית בהתאם לתנודות של רשת החשמל כדי למנוע מעידה הנגרמת על ידי חוסר יציבות מתח או תדר.

שימוש בציוד איכותי: השימוש בממירים פוטו-וולטאיים איכותיים, ארונות המחוברים לרשת וציוד חשמלי אחר מסייע לשיפור היציבות והאמינות של המערכת. בחירת ציוד בעל סבילות תקלות גבוהה והתחשבות בשינויים באיכות הרשת בתכנון יכולה להפחית משמעותית את הסיכון למעד.

חיזוק מבחר נקודות הגישה לרשת: בחירת נקודות הגישה לתחנות כוח פוטו-וולטאיות צריכה לשקול את עומס הרשת, יציבות ויכולת השיגור של הרשת. במיוחד באזורים בהם רשת החשמל לא יציבה יותר, יש לחזק את התיאום עם החברה המפעילה את רשת החשמל על מנת לוודא שתנאי החשמל של הנקודות המקבילות עומדים בדרישות.

לחזק את ההכשרה של הצוות הטכני: הכשרה מקצועית לאנשי התפעול והתחזוקה של תחנות כוח פוטו-וולטאיות כדי להבטיח שהם שולטים בתהליך התפעול ובשיטות טיפול חירום של תחנות כוח פוטו-וולטאיות, שיכולות למנוע למעשה מעידה של ארונות המחוברים לרשת עקב תפעול לא תקין.