太陽光発電システム接続の要点

太陽光発電システム接続の要点

直列に接続されたPVモジュールは、次の点に注意する必要があります。
太陽光発電システムが発電のためにグリッドに接続されている場合、太陽光発電アレイは、電流日差しの下で総電力出力を連続的に取得するために、全電力点追従制御を実現する必要があります。したがって、直列のPVモジュールの数を設計する際には、次の問題に注意する必要があります。
1)同じインバーターに接続されたPVモジュールの仕様、タイプ、シリーズ数、および設置角度は一貫している必要があります。
2)太陽光発電モジュールの最適な動作電圧(Vmp)と開回路電圧(Voc)の温度係数を考慮する必要があります。直列接続された太陽光発電アレイのVmpはインバーターのMPPT範囲内にある必要があり、Vocはインバーターの入力電圧よりも低くする必要があります。最大値。
一般に、インバーターのDC入力電圧範囲は特定されます。太陽光発電グリッド接続インバーターの推奨最大DC入力電圧は1100Vで、MPPT範囲は200V~1000Vです。直列のモジュール数を選択する際には、2つの側面を考慮する必要があります:1つは開回路電圧です。上限は、インバータの最大耐電圧より小さくなければなりません。2つ目は、定格動作電圧の下限がインバーターMPPT範囲の最小値以上であることです。上記の条件を組み合わせて、太陽光発電モジュールの直列接続の最大数はシリーズとして21以下を選択します。室温25°Cでは、開回路電圧は39.8V×20ストリング= 796Vであり、総電力動作電圧は32.1V × 20 = 642Vであり、機械の要件を満たしています。
システムの信頼性と安全性
1.インバーターは信頼性と安全性に優れています
1)同期閉ループ制御機能:外部電力網の電圧、位相、周波数、およびその他の信号のリアルタイムサンプリングと比較し、常にインバータ出力を外部電力網と同期させ、電力品質は安定して信頼性が高く、電力網を汚染せず、優れた安全性能を備えています。
2)自動シャットダウンと操作の機能があります:インバーターは、外部電力網の電圧、位相、周波数、DC入力、AC出力電圧、電流、およびその他の信号をリアルタイムで検出します。異常が発生した場合、AC出力を自動的に保護して切断します。障害の原因が消え、電力網が正常に戻ると、インバーターは検出して一定期間遅延し、AC出力を復元して自動的にグリッドに接続し、信頼性を確保します。
3)保護機能:過電圧、電圧の損失、周波数検出と保護、過負荷と過電流、漏れ、雷保護、接地短絡、電力網の自動絶縁などの保護機能があります。
2. システム安全性能
太陽光発電システム全体に安全で信頼性の高い避雷装置が装備されているため、選択したインバーターには過電圧、低電圧、過負荷、過電流、短絡接地、漏れなどの保護があるため、システム全体にこれらの保護機能があり、設計と機器は通常、システム全体の電力消費の安全性を確保するために動作します。
太陽光発電所システムでは、接地は電気設計の重要な部分であり、発電所の機器と人員の安全性に関連しています。優れた接地設計により、発電所が長期間安全な運転環境にあることを確保し、発電所の故障周波数を減らし、発電所の全体的な運用効率を向上させることができます。では、太陽光発電所の一般的な接地タイプは何ですか?

1. グラウンディングとは
接地とは、電力系統と電気機器の中性点、電気機器の露出した導電性部分、およびデバイス外の導電性部品を導体を介してアースに接続することを指します。作業接地、雷保護接地、保護接地に分けることができます。
2.接地の役割
私たちはしばしば、接地が個人的な衝撃を防ぐことができることしか知りません。しかし、実際には、この機能に加えて、接地は機器やラインの損傷を防ぎ、火災を防ぎ、落雷を防ぎ、静電損傷を防ぎ、電力システムの定期的な動作を確保することもできます。
01 感電防止
人体のインピーダンスは、環境条件と大きな関係があります。したがって、接地は感電を防ぐ効果的な方法です。電気機器が接地装置を介して接地された後、電気機器の電位は接地電位に近くなります。接地抵抗のため、接地電位に対する電気機器は常に存在します。大きければ大きいほど、誰かが触れると危険になります。ただし、接地装置が提供されていないとします。その場合、故障した機器のケーシングの電圧は相-接地間電圧と同じになりますが、それでも接地電圧よりもはるかに高いため、それに応じて危険性も高まります。
02電力システムの定期的な動作を確保する
電力システムの接地は、作業接地とも呼ばれ、通常、変電所または変電所の中立点で接地されます。作業接地の接地抵抗要件は最小限であり、大規模な変電所では接地抵抗が小さく信頼性が高いことを保証するために接地グリッドが必要です。作業グランドの目的は、グリッドの中立点とグランドとの間の電位をゼロに近づけることです。低電圧配電システムは、相線が切断された後、相線がシェルまたはアースに接触するのを防ぐことはできません。中性点が地面から絶縁されている場合、他の2つの相の底部への電圧は相電圧の3倍に上昇し、電圧が220の電気工事機器が焼損する可能性があります。中性点接地システムの場合、1つのフェーズがアースに短絡しても、他の2つのフェーズはフェーズ電圧に近い可能性があるため、2つの異なるフェーズに接続されている電気機器が損傷することはありません。さらに、システムの発振を防ぐことができ、電気機器やラインの絶縁レベルは相電圧に応じてのみ考慮する必要があります。
03 落雷や静電気の危険に対する保護
雷が発生すると、直接雷の他に誘導雷も発生し、誘導雷は静的鈍い誘導雷と電磁誘導雷に分けられます。すべての避雷対策の中で最も重要な方法は接地です。
3. 接地の種類
一般的な接地タイプは次のとおりです:作業接地、雷保護接地、保護接地、シールド接地、帯電防止接地など。
01 雷保護接地
雷保護接地は、雷に打たれたときの損傷(直撃、誘導、またはライン導入)を防ぐための接地システムです。
雷保護対策の一環として、雷保護接地は雷電流を地球に導入します。建物や電気機器の避雷は、主に避雷器(避雷針、避雷ベルト、避雷ネット、避雷装置などを含む)の一端を使用して、保護された機器に接続します。もう一方の端はアース デバイスに接続されています。その結果、雷はそれ自体に向けられ、雷電流はそのダウンコンダクターと接地装置を介して地球に入ります。また、雷による静電誘導の副作用により、住宅火災や感電などの間接的な被害を防ぐために、通常、建物の金属設備、金属パイプ、鉄骨構造物を接地する必要があります。

02 AC作業接地
AC作業の接地は、電力システムの特定のポイントを直接または特別な機器を介してアースに接続して金属接続することです。作業接地とは、主に変圧器の中性端または中性線(N線)を接地することを指します。N線は銅芯で絶縁する必要があります。配電には補助等電位ボンディング端子があり、等電位ボンディング端子は通常キャビネット内にあります。この端末は公開できないことに注意してください。DC接地、シールド接地、帯電防止接地などの他の接地システムと混合することはできません。また、PEワイヤーで接続することもできません。

03 安全保護接地
安全接地は、電気機器の非帯電金属部分と接地本体との間に良好な金属接続を行います。太陽光発電所では、主にインバーター、コンポーネント、および配電ボックスがあり、安全保護のために接地する必要があります。

▲インバーターシェル接地

▲太陽電池モジュールの接地

04 シールドグラウンド
外部電磁界の干渉を防ぐために、電子機器の外側ケーシングと機器内外のシールド線、またはそれを通過する金属パイプを接地することをシールド接地と呼びます。この接地方法は通常、太陽光発電所のRS485通信ラインのシールド層を接地するために使用され、複数のインバーターが485シリアル通信を実行するときに電磁界が通信に干渉するのを効果的に防ぐことができます。

▲485通信回線のシールド層は接地されています
05帯電防止接地
乾燥したコンピュータールームへの設置など、特定のインバーター設置環境では、コンピュータールームの乾燥した気候によって生成される静電インバーターの干渉を防ぐための接地は、帯電防止接地と呼ばれます。帯電防止接地装置は、インバータの安全接地装置と共有できます。
標準の接地抵抗仕様要件を次の表に示します。

要約
太陽光発電所は、長期運転システムのセットとして、設計および建設中に接地して、システムの長期安定、安全、効率的な運用を確保するために、後の段階での不要な運転と保守を減らす必要があります。
太陽光発電の幅広い用途により、太陽光発電モジュールとモジュールストリング間の接続、コンバイナーボックス、インバーター、およびその他の機器のDC端子接続は、図1および図1に示すように、国際標準MC4 / H4コネクタで広く使用されています。2が示されています。

▲図1

▲図2
1.太陽光発電コネクタの性能要件
では、太陽光発電コネクタの性能要件は何ですか?
まず、太陽光発電コネクタは良好な導電性を備えている必要があり、接触抵抗は0.35ミリオームを超えてはなりません。
第二に、太陽電池モジュールの安全性能を確保するためには、優れた安全性能を備えている必要があります。第三に、太陽エネルギー機器が使用される環境と気候は、時にひどい天候と環境にあります。したがって、防水性、高温性、耐食性、高断熱性などの特性を備えている必要があり、保護レベルはIP68に達する必要があります。
第三に、ソーラーコネクタの構造はしっかりとしていて信頼性が高い必要があり、オスコネクタとメスコネクタ間の接続力は80N以上でなければなりません。4mm²ケーブルに接続されたMC4コネクタの場合、39Aの電流を流す場合、温度は上限温度の105度を超えてはなりません。MC4 / H4コネクタは、オスとメスのヘッダーを備えた単芯コネクタであり、良好なシーリング、便利な接続、便利なメンテナンス、メンテナンスなどの多くの利点があります。
2. 太陽光発電コネクタの取り付けに関する注意事項
プラグの選択は、内部の金属導体のサイズ、材料の厚さ、弾力性、コーティングが大電流を流す能力を満たす必要があるなど、製品の品質に注意を払う必要があります。良好な接触、プラグシェルのプラスチックは、表面が亀裂なしで滑らかであり、界面がしっかりと密閉されていることを確実にする必要があります。コンポーネントコネクタを取り付けるときは、コネクタの経年劣化、内部コネクタとケーブルの腐食、接触抵抗の増加、さらには火花の発生を防ぎ、システム効率の低下や火災事故の原因となるため、日光や雨を避けてください。
太陽光発電コネクタの設置では、圧着リンクが最優先事項であり、専門的な圧着工具を使用する必要があります。太陽光発電所を建設する前に、関連するエンジニアリング設置業者は圧着作業の訓練を受ける必要があります。

▲図3

太陽電池技術の発展に伴い、単一の太陽電池モジュールの容量も増加しており、ストリング電流も徐々に増加しています。理論的には、MC4 / H4コネクタのドラフトを運ぶ設計は、これらの大容量モジュールの要件を満たすのに十分ですが、さまざまな理由により、近年、多くの太陽光発電所では、コネクタが溶けたり、焼損したり、さらにはコンバイナーボックスやインバーターが焼損したりする事故がますます増えています。図5、図6、図7。

▲図5

▲図6

▲図7
ご存知のように、100kWpの太陽光発電所には、通常600〜1000個のそのようなコネクタがあり、接触抵抗などの動作状態は、太陽光発電所の通常の運用にとって重要です。コネクタの動作状態が悪いと、DC側の内部抵抗の増加に影響が及び、発電所の発電効率が低下します。最悪の場合、接触不良によりコネクタが熱くなったり、コネクタが焼損したりして、コンバイナーボックスとインバーターが焼損します(図7)。さらに深刻な場合は、大規模な火災が発生する可能性があります。

概要:コンポーネントコネクタ、コンバイナーボックスに接続されたコネクタプラグイン、およびストリングインバータは、障害が頻繁に発生する場所です。コネクタは小さいですが、太陽光発電システムには欠かせません。特に発電所完成後の運転・保守作業では、運転状況に注意を払い、接続プラグの温度上昇を定期的にチェックして異常がないこと、定期的に運転する必要があります。
まず、太陽光発電モジュールの間接プラグインをしっかりと接続し、外部ケーブルとコネクタ間の接続を錫メッキする必要があります。太陽光発電モジュールストリングを接続した後、太陽電池モジュールストリングの開回路電圧と短絡電流をテストする必要があります。図面と仕様には、信頼性の高い接地が必要です。
太陽光発電モジュールの設置中は、次の注意事項に特別な注意を払う必要があります。
1)同じサイズと仕様の太陽光発電モジュールのみを直列に接続できます。
2)雨、雪、または風の強い気象条件で太陽光発電モジュールを設置することは固く禁じられています。
3)同じ太陽電池モジュール接続ラインの正と負のクイックプラグを接続することは固く禁じられています。
4)太陽電池モジュールバックプレーン(EVA)が損傷した場合、その使用は禁止されます。
5)コンポーネントの損傷や人身傷害を避けるために、バッテリーボードを踏むことは固く禁じられています。
6)太陽電池モジュールの強化ガラスを鋭利な物体で絞ったり、叩いたり、衝突させたり、引っ掻いたりすることは固く禁じられています。
7)建設現場で開梱されたソーラーパネルは、前面を上にして平らに配置し、下部に木製パレットまたはパネルパッケージを配置する必要があり、直立、斜め、または空中に吊り下げることは固く禁じられており、モジュールの背面を直接日光にさらすことは固く禁じられています。
8)取り扱いプロセス中に2人で同時にモジュールを運ぶ必要があり、太陽光発電モジュールの亀裂を避けるために大きな振動を避けるために注意して取り扱う必要があります。
9)ジャンクションボックスを引っ張ったり、接続ワイヤを引っ張ったりしてモジュールを持ち上げることは固く禁じられています。
10)上部バッテリーボードを取り付けるときは、輸送中にバッテリーボードフレームが取り付けられたバッテリーボードを傷つけることに注意してください。
11)設置作業員がツールを使用してバッテリーボードに自由に触れ、傷を付けることは固く禁じられています。
12)太陽光発電モジュールストリングのライブメタル部分に触れることは固く禁じられています。
13)開回路電圧が50Vを超える、または最大定格電圧が50Vを超える部品の場合、部品接続装置の近くに感電の危険性の目立つ警告標識があるはずです。

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