Análise de seleção de fusíveis para proteção de matriz fotovoltaica em sistema de geração de energia fotovoltaica solar

O sistema de geração de energia fotovoltaica (abreviada como PV) consiste em componentes e subsistemas que podem converter diretamente a energia da luz incidente em energia elétrica, da qual a matriz fotovoltaica é a unidade principal. A matriz fotovoltaica converte diretamente a radiação solar incidente em energia CC, conectando os painéis solares à caixa de conexão da matriz fotovoltaica e a converge para o inversor ou a aplica diretamente através da caixa de conexão. Como parte do sistema que representa até 70% do custo, a proteção da matriz fotovoltaica e a otimização da eficiência da geração de energia tornaram -se áreas -chave do desenvolvimento tecnológico.

Para melhorar a eficiência do sistema fotovoltaico, vários painéis fotovoltaicos são conectados em série para formar uma corda fotovoltaica, e vários grupos de cordas fotovoltaicos são conectados em paralelo para formar uma matriz fotovoltaica. A corrente da matriz fotovoltaica é convergida através da caixa de conexão e entra no link do aplicativo a jusante. Para impedir que o painel fotovoltaico se torne uma carga energética e afete a eficiência geral da geração de energia quando ocorre uma falha e para evitar riscos de sobrecorrente causados por erros de fiação ou anormalidades locais, cada corda fotovoltaica precisa ser instalada com fusíveis nas duas extremidades. Quando uma falha de curto -circuito ocorre na corda fotovoltaica, o fusível da série sopra rapidamente e isola a parte defeituosa para garantir a operação normal da matriz como um todo.

Além disso, os fusíveis de matriz também podem fornecer proteção contra correntes de volta dos componentes a jusante, especialmente quando a corrente de curto-circuito é maior que a corrente de uma única sequência PV. A capacidade de quebra nominal do fusível deve ser capaz de cobrir condições tão extremas para proteger a operação segura do sistema.

Padrões internacionais e especificações domésticas

Em termos de proteção do lado da PV DC, os padrões internacionais e domésticos relevantes fornecem orientações importantes. Por exemplo, o artigo 690.99 do padrão nacional dos EUARice/NFPA 70O "Código Elétrico Nacional" (NEC) afirma claramente que condutores e equipamentos em circuitos de subsistema fotovoltaicos, circuitos de saída fotovoltaica, circuitos de saída do inversor e circuitos de bateria de armazenamento de energia devem atender aos requisitos das cláusulas de proteção de condutores e equipamentos. Além disso, a China adota o padrão IEC equivalenteGB/T 16895.32-2021, que estipula que, em condições de teste padrão, quando a capacidade de transporte de corrente contínua do cabo é igual ou superior a 1,25 vezes a corrente de curto-circuito, a proteção contra sobrecarga pode ser ignorada, mas também é recomendável selecionar fusíveis em combinação com as instruções específicas do produto do fabricante.

IEC desenvolveu oIEC 60269-6 padrãoEspecificamente para os fusíveis de proteção do sistema fotovoltaico, que estipula claramente os requisitos de desempenho dos fusíveis fotovoltaicos, como poder suportar correntes contínuas de curto-circuito e soprar rapidamente. Ao mesmo tempo, a especificação técnica da ULAssunto 2529Fornece orientações importantes para fusíveis de baixa tensão em sistemas fotovoltaicos. Os dois são ligeiramente diferentes no cálculo da corrente de sopro e no uso de coeficientes de correção de temperatura.

Considerações de seleção de fusíveis

Ao selecionar fusíveis em sistemas fotovoltaicos, os seguintes indicadores devem ser focados em:

Tensão nominal: a tensão nominal do fusível deve atender à tensão de circuito aberto máximo (VOC) que o sistema pode atingir. Especialmente em áreas frias, o valor de correção de tensão de circuito aberto do painel fotovoltaico na temperatura ambiente mais baixa deve ser considerado.

Corrente nominal: Para fusíveis conectados em série com painéis fotovoltaicos, a corrente nominal em ≥1,56 ISC (ISC é a corrente de curto-circuito) é geralmente necessária. O padrão IEC é revisado em ≥1.42 ISC, e o padrão UL dos EUA está em ≥1,35 ISC. Ele precisa ser selecionado em combinação com o ambiente de aplicação real.

Capacidade de ruptura: a capacidade de ruptura do fusível deve ser suficiente para lidar com o pico de corrente de curto-circuito e proteger o equipamento contra danos.

Adaptabilidade ambiental: No caso de alta temperatura ou instalação densa, o valor nominal deve ser reduzido adequadamente de acordo com as recomendações do fabricante do fusível para garantir uma operação estável a longo prazo.

Conclusão

A instalação de fusíveis CC em matrizes fotovoltaicas não é apenas um meio necessário para proteger o equipamento e melhorar a eficiência da geração de energia, mas também uma medida importante para garantir a operação segura de todo o sistema. A seleção razoável de fusíveis requer consideração abrangente de fatores como o ambiente de trabalho de painéis fotovoltaicos, corrente de curto-circuito, tensão de circuito aberto, etc. para garantir a confiabilidade e a economia de longo prazo do sistema.

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