Seminarium Solis, odcinek 60: Zwiększenie wydajności zimą: zarządzanie falownikiem w niskich temperaturach

Pobierz dokument

Informacje ogólne

Wyzwania związane z warunkami zimowymi mają kluczowe znaczenie dla systemów fotowoltaicznych, zwłaszcza w przypadku falowników. Podczas jednego z ostatnich seminariów Solis specjaliści podzielili się spostrzeżeniami na temat optymalizacji wydajności falowników w niskich temperaturach.

Wpływ niskiej temperatury na działanie falownika: 

Wahania napięcia: 

Niskie temperatury powodują wzrost napięcia obwodu otwartego modułów fotowoltaicznych, zwiększając napięcie systemu falownika. Długotrwała ekspozycja na wysokie ciśnienie ma wpływ żywotność i niezawodność urządzenia przełączającego falownika. W warunkach niskiej temperatury napięcie łańcucha fotowoltaicznego może przekroczyć zakres napięcia wejściowego falownika, prowadząc do potencjalnych problemów.

Parametry wydajności elektrycznej (STC)

STC (standardowe środowisko testowe): natężenie promieniowania 1000 W/m², temperatura ogniwa 25 °C, widmo AM1,5

Współczynnik temperaturowy (test STC)

Ustawić łańcuch PV na 20 sztuk / łańcuch

Ø Voc, gdy temperatura otoczenia wynosi 25℃:

49,6 × [1 - 0,284% × (25-25)] X 20

= 992 V

Ø Voc, gdy temperatura otoczenia wynosi -25℃:

49,6 × [1 - 0,284% × (-25-25)] X 20

= 1132,8 V

W warunkach niskiej temperatury napięcie łańcucha fotowoltaicznego przekracza zakres napięcia wejściowego dozwolony przez falownik

Komponenty wrażliwe na temperaturę: 

Komponenty wewnętrzne, takie jak tranzystory IGBT, procesory DSP, kondensatory itp. działają w określonych zakresach temperatur zapewniających optymalną wydajność. Praca poza tymi zakresami może mieć wpływ na żywotność i niezawodność falownika.

Gwałtowne zmiany temperatury, wywołane niskimi temperaturami, mogą obciążać te komponenty, negatywnie wpływając na ich wydajność. 

Naprężenia termiczne spowodowane powtarzającymi się zmianami wysokich i niskich temperatur doprowadzą do zmniejszenia właściwości fizycznych lub chemicznych materiału i urządzenia falownika, wpływając na wydajność roboczą lub żywotność produktu

Działanie wentylatora: 

Falowniki dużej mocy korzystają z zewnętrznych wentylatorów do odprowadzania ciepła. W niskich temperaturach zewnętrzne wentylatory mogą zamarzać, ograniczając funkcjonalność urządzenia. 

Środki ochronne i informacje operacyjne 

Falowniki fotowoltaiczne są odporne na ekstremalnie niskie temperatury dzięki strategicznej ochronie instalacji i środkom.

Pomocniczym:

Strategiczny montaż:

Umieszczenie falownika w pomieszczeniu, pod okapem, pod komponentami lub w innych osłoniętych miejscach, w tym użycie płyt ekranujących, w celu ochrony przed bezpośrednim działaniem śniegu i zimnego powietrza. Metoda ta jest szczególnie skuteczna w przypadku falowników szeregowych i mikrofalowników, ponieważ wykorzystuje ich naturalne możliwości adaptacji do niskich temperatur.

Dodatkowa ochrona przed zimnem:

Zastosowanie zewnętrznych lub wbudowanych podgrzewaczy w celu uruchomienia urządzenia grzewczego w środowiskach o niskiej temperaturze. Ten stopniowy proces ogrzewania podnosi temperaturę roboczą, ułatwiając płynne działanie falowników scentralizowanych i rozproszonych.

Podgrzewanie wstępne wewnętrzne i ochrona cieplna:

Wykorzystanie innowacyjnej technologii i strategii sterowania do wewnętrznego podgrzewania i utrzymywania ciepła. Warto zauważyć, że niektóre falowniki Solis wyposażone są w aktywne funkcje podgrzewania wstępnego i izolacji nocnej, zapewniając stabilną i niezawodną pracę w trudnych warunkach niskiej i ekstremalnie niskiej temperatury.

Falownik nie uruchamia się w niskiej temperaturze

Gdy temperatura otoczenia utrzymuje się poniżej -25℃ przez dłuższy czas, falownik aktywuje tryb „LowTemp.AMB”. Prawidłowe działanie rozpoczyna się, gdy temperatura otoczenia osiąga dolny próg temperatury. Regulacja tego progu zgodnie z wymaganiami terenowymi może umożliwić bezpieczną pracę w niższej temperaturze. Zaleca się konsultację z inżynierami technicznymi Solis w celu oceny warunków terenowych i potwierdzenia skuteczności zastosowanych środków i wartości progowych.

Podsumowanie:

Wraz ze spadkiem temperatury znaczenie konserwacji elektrowni fotowoltaicznych i falowników nabiera jeszcze większego znaczenia. Niskie temperatury mogą wpływać na stan operacyjny falowników, potencjalnie uruchamiając tryb „ochrony przed zbyt niską temperaturą”. Zapewnienie nieprzerwanego, wydajnego działania falownika w warunkach zimowych wymaga zastosowania środków ochronnych i przestrzegania podstawowych protokołów operacyjnych i konserwacyjnych. Więcej informacji na ten temat można znaleźć w Seminarium Solis [Odcinek 51]: „Częste problemy związane z obsługą i konserwacją falowników w okresie zimowym, na które należy zwrócić uwagę.”