Устройства защиты от перенапряжения — это необходимое защитное оборудование для солнечных энергетических систем, которое эффективно устраняет уникальные риски скачков напряжения и перенапряжения, возникающие при производстве фотоэлектрической (PV) электроэнергии, и обеспечивает долгосрочную-безопасную и стабильную работу солнечных электростанций. Необходимость применения УЗИП в солнечных энергосистемах проявляется во многих аспектах.
Во-первых, солнечные электростанции имеют чрезвычайно высокий риск воздействия молний. Большинство фотоэлектрических систем строятся на открытых площадках, таких как горные районы, пустыни и сельские открытые земли, без высоких укрытий. Массивы солнечных панелей, наружные объединительные коробки и удаленные линии электропередачи очень уязвимы для прямых и косвенных ударов молнии, которые генерируют огромные переходные перенапряжения. Без защиты SPD грозовые перенапряжения нанесут прямой ущерб солнечным панелям, инверторам и оборудованию распределения электроэнергии.
Во-вторых, солнечные энергетические системы страдают от частых внутренних переключений. Фотоэлектрические системы содержат основное оборудование, такое как фотоэлектрические инверторы, объединители постоянного тока и устройства распределения электроэнергии,-подключаемые к сети. Частое преобразование постоянного-переменного тока, подключение и отключение сети, а также изменения силовой нагрузки приводят к периодическим коммутационным скачкам и скачкам напряжения, которые постепенно разрушают изоляцию оборудования и ускоряют старение компонентов без эффективного подавления.
В-третьих, фотоэлектрическое оборудование имеет низкую устойчивость к перенапряжению и высокие затраты на техническое обслуживание. Солнечные инверторы, контроллеры заряда и устройства,-подключаемые к интеллектуальной сети, представляют собой прецизионное силовое электронное оборудование с чувствительными микросхемами и схемами. Скачки перенапряжения даже микросекундного- уровня могут привести к поломке цепи, перегоранию оборудования и отключению сети системы. Крупномасштабное-размещение солнечных панелей и децентрализованное распределение станций приводят к высоким затратам на техническое обслуживание и длительным простоям в случае повреждения оборудования.
В-четвертых, длинные-линии электропередачи усиливают опасность скачков напряжения. Солнечные электростанции обычно используют кабельную передачу энергии на большие-расстояния для подачи электроэнергии в сеть. Длинные наружные кабели склонны к возникновению перенапряжений в условиях грозы и электромагнитных помех, а импульсная энергия накапливается вдоль линий, создавая большую угрозу для оконечного силового оборудования. УЗИП могут ограничивать перенапряжения и отводить энергию перенапряжений в ключевых узлах, чтобы блокировать передачу перенапряжений.
В-пятых, УЗИП повышают эффективность выработки электроэнергии и стабильность системы. Скачки напряжения-вызывают частые запуски и отключения инверторов, а также нестабильную выходную мощность, что снижает эффективность выработки солнечной энергии. Установка УЗИП стабилизирует напряжение в системе, снижает частоту отказов оборудования, обеспечивает непрерывное-выработку электроэнергии, подключенной к сети, и повышает экономическую выгоду от солнечных электростанций.