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、現在の日差しの下で総電力出力を継続的に取得するために、電力点追跡制御全体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場合、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、直列数、および設置角度は一貫している必要があります。
2)太陽電池モジュールの最適動作電圧(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MPPT範囲内にある必要があり、Vocはインバータ入力電圧よりも低くなければなりません。最大値。
一般に、インバータの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の推奨最大DC入力電圧は1100Vで、MPPT範囲は200V~1000Vです。シリーズ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未満で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を直列として21以下を選択します。25°Cの室温では、開回路電圧は39.8V×20ストリング= 796Vで、総電力動作電圧は32.1V × 20 = 642Vで、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. インバーターはよい信頼性および安全を有する
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を行い、インバータ出力を常に外部電力網と同期させ、電力品質は安定しており、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を持っています:インバータは、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。異常な状態が発生すると、AC出力を自動的に保護および切断します。障害の原因が消えて電力網が正常に戻ると、インバーターは一定期間検出して遅延させ、AC出力を復元して、信頼性の高いグリッドに自動的に接続します。
3)保護機能:過電圧、電圧損失、周波数検出、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を備えています。
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は過電圧、低電圧、過負荷、過電流、短絡接地、漏れなどの保護を備えているため、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動作環境にあることを保証し、発電所の故障頻度を減らし、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.接地とは
接地とは、電力システム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です。それは、作業接地、避雷接地、および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、接地が個人的なショックを防ぐことができることだけを知っています。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、静電による損傷を防ぎ、電力システムの定期的な動作を保証することもできます。
01 感電に対する保護
人体のインピーダンスは環境の状態と大きな関係があります。したがって、接地は感電を防ぐための効果的な方法です。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。それが大きければ大きいほど、誰かがそれに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、故障した機器ケーシングの電圧は相対接地電圧と同じになり、接地電圧よりもはるかに高いため、それに応じて危険も高まります。
02電力システムの定期的な運用を確保する
作業接地とも呼ばれる電力システムの接地は、一般に変電所または変電所の中立点で接地されます。作業接地の要件は最小限であり、接地抵抗が小さく信頼性の高いことを保証するために、大規模な変電所には接地グリッドが必要です。作業場の目的は、グリッドの中立点と地面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、相線が壊れた後、相線がシェルまたは地面に接触することを回避できません。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、一方の相がグランドに短絡しても、他の2つの相は相電圧に近い可能性があるため、2つの異なる相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、システムの振動を防ぐことができ、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、直接雷に加えて誘導雷も発生し、誘導雷は静的鈍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、避雷接地、保護接地、シールド接地、帯電防止接地など。
01 雷保護接地
避雷接地は、落雷(直接衝突、誘導、またはライン導入)による損傷を防ぐための接地システムです。
避雷対策の一環として、避雷接地は地球に雷電流を導入します。建物や電気機器の避雷は、主に避雷器の一端(避雷針、避雷ベルト、避雷ネット、避雷装置などを含む)を使用して保護機器に接続します。もう一方の端は接地装置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通って地球に入ります。また、落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損傷を防ぐために、通常、建物の金属機器、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線は銅コア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する必要があります。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、電気機器の非充電金属部品と接地体の間の良好な金属接続を行います。太陽光発電所には、主にインバーター、コンポーネント、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。

▲インバータシェル接地

▲太陽光発電モジュールの接地

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の内側と外側のシールド線、またはそれを通過する金属パイプ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通信回線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通信回線の遮蔽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室に設置するなど、特定のインバータ設置環境では、コンピュータ室の乾燥した気候によって発生する静電インバータ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することができます。
標準の接地抵抗仕様要件を次の表に示します。

要約
一連の長期運用システムとして、太陽光発電所は、システムの長期的な安定性、安全性、効率的な運用を確保するために、後の段階での不要な運用とメンテナンスを減らすために、設計および建設中に接地する必要があります。
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、国際標準のMC4 / H4コネクタで広く使用されています。2 を示します。

▲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、光起電力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、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、時にはひどい天候と環境にあります。したがって、防水性、高温、耐食性、高絶縁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していて信頼性が高く、オスコネクタとメスコネクタの接続力は80N以上でなければなりません。4mm²ケーブルに接続されたMC39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、オスヘッダーとメスヘッダーを備えた単芯コネクタであり、優れたシーリング、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設置に関する注意事項
プラグの選択は、内部金属導体のサイズ、材料の厚さ、弾力性、および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ることを保証する必要があり、インターフェースはしっかりと密閉されています。コンポーネントコネクタを取り付ける際は、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ぐために、日光や雨にさらされないようにして、システム効率の低下や火災事故を引き起こしないようにしてください。
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、専門の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操作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、単一の太陽光発電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、コネクタが溶けて焼け、さらにはコンバイナーボックスやインバーターが焼ける事故が増えています。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を与え、発電所の発電効率の低下につながります。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、コンバイナボックスとインバータが焼損します(図7)。さらに深刻な場合、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不可欠です。特に発電所完成後の運転・保守工程では、その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を確認し、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、太陽光発電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、次の注意事項に特に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)太陽光発電モジュールの接続ラインの同じ部分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)太陽光発電モジュールバックプレーン(EVA)が損傷している場合、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)太陽光発電モジュールの強化ガラスを鋭利なもので絞ったり、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、木製パレットまたはパネルパッケージを底部に置く必要があり、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人が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または接続線を引っ張っ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)設置作業員が工具を使用してバッテリーボードに自由に触れ、引っかき傷を引き起こす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活線金属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を超えるコンポーネントの場合、コンポーネント接続デバイスの近くに感電の危険性の顕著な警告サインがあるはずです。

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