Πώς ένα ηλιακό αγρόκτημα μειώνει το χρόνο διακοπής λειτουργίας κατά 25% με ένα 1000V DC Combiner Box 1 In 1 Out Isolator

Υπόβαθρο πελατών

Ένα μεσαίου μεγέθους εμπορικό ηλιακό πάρκο στην Αριζόνα, το οποίο εκμεταλλευόταν μια φωτοβολταϊκή εγκατάσταση 5 MW με 2.000 πάνελ, αντιμετώπισε συχνές διακοπές λειτουργίας συντήρησης. Το αγρόκτημα τροφοδοτεί με ρεύμα ένα τοπικό δίκτυο στο πλαίσιο ενός ΟΛΠ 20 ετών. Λόγω της γήρανσης της υποδομής και του αυξανόμενου λειτουργικού κόστους, η εγκατάσταση χρειαζόταν μια πιο αξιόπιστη και ασφαλέστερη μέθοδο για τη διαχείριση των κυκλωμάτων DC.

Προκλήσεις και σημεία πόνου

Η αρχική εγκατάσταση χρησιμοποιούσε συμβατικά κουτιά συνδυασμού χωρίς ενσωματωμένους απομονωτές. Κάθε φορά που μια συμβολοσειρά χρειαζόταν συντήρηση, ολόκληρη η συστοιχία έπρεπε να απενεργοποιηθεί, προκαλώντας ώρες διακοπής λειτουργίας. Οι τεχνικοί αντιμετώπισαν επίσης κινδύνους ασφαλείας όταν εργάζονταν σε ζωντανές συνδέσεις. Κατά μέσο όρο, το αγρόκτημα έχανε 12 ώρες το μήνα λόγω απρογραμμάτιστων διακοπών. Η έλλειψη τοπικής αποσύνδεσης σήμαινε ότι η συμμόρφωση με τους κώδικες ασφαλείας ήταν δύσκολη.

Γιατί το 1000V DC Combiner Box 1 σε 1 Out Τύπος απομόνωσης;

Αφού αξιολόγησε διάφορες επιλογές, συμπεριλαμβανομένων κιβωτίων από κατασκευαστές στην Κίνα και την Ευρώπη, η ομάδα μηχανικών της φάρμας επέλεξε τον τύπο Soutya 1000V DC Combiner Box 1 In 1 Out Isolator. Οι βασικοί λόγοι ήταν: ο ενσωματωμένος διακόπτης απομόνωσης που επιτρέπει την ασφαλή αποσύνδεση υπό φορτίο, ο συμπαγής σχεδιασμός 1-σε-1-έξω που μειώνει την πολυπλοκότητα της καλωδίωσης και την πλήρη συμμόρφωση με τα πρότυπα IEC 62548 και IEC 61643-11. Η τιμή ήταν επίσης 30% χαμηλότερη από συγκρίσιμα ευρωπαϊκά προϊόντα.

Διαδικασία Υλοποίησης

Το έργο υλοποιήθηκε σε φάσεις σε διάστημα τριών εβδομάδων. Πρώτον, μια πιλοτική εγκατάσταση σε μια υποσυστοιχία 100 kW. Η ομάδα αντικατέστησε τέσσερα παλιά κουτιά με τις νέες μονάδες Soutya, καθεμία από τις οποίες χειρίζεται 1000V DC και έως και 15 A ανά χορδή. Η καλωδίωση ήταν απλή λόγω των προ-καλωδιωμένων μπλοκ ακροδεκτών. Μετά από δοκιμή απομόνωσης και λειτουργικότητας SPD, αναβαθμίστηκε ολόκληρο το αγρόκτημα. Μια ημερήσια εκπαίδευση βοήθησε τους τεχνικούς να νιώσουν άνετα με τη λειτουργία του τοπικού απομονωτηρίου.

Ποσοτικοποιήσιμα αποτελέσματα

• 25% μείωση του χρόνου διακοπής λειτουργίας– από 12 ώρες/μήνα έως 9 ώρες, λόγω ταχύτερης απομόνωσης και συντήρησης.
• 30% χαμηλότερο κόστος συντήρησης– λιγότερα εξαρτήματα και ευκολότερη πρόσβαση εξοικονομήθηκαν 2.500 $ ετησίως.
• 100% εξάλειψη περιστατικών λάμψης τόξου– ο απομονωτής επέτρεψε το ασφαλές κλείδωμα/ταγκόουτ.
• Αυξημένη ενεργειακή απόδοση– μειωμένος χρόνος διακοπής που προστίθεται 15 MWh ετησίως.

Μαρτυρία πελάτη

"Το κιβώτιο συνδυασμού Soutya με τον ενσωματωμένο απομονωτή του άλλαξε τον τρόπο με τον οποίο χειριζόμαστε τις καθημερινές λειτουργίες. Δεν χρειάζεται πλέον να κλείνουμε ολόκληρο τον ιστότοπο για ένα μόνο σφάλμα συμβολοσειράς. Είναι μια απλή, ισχυρή λύση που εξοφλήθηκε μέσα σε έξι μήνες." – Επικεφαλής Μηχανικός στο ηλιακό πάρκο

Μαθήματα και συστάσεις

• Δώστε προτεραιότητα στην ολοκληρωμένη απομόνωση:Για εγκαταστάσεις με πολλαπλές χορδές, τα κουτιά με απομονωτές ανά χορδή ή ανά κουτί βελτιώνουν δραστικά το χρόνο λειτουργίας.
• Ελέγξτε έγκαιρα τη συμμόρφωση:Βεβαιωθείτε ότι το κουτί συνδυασμού πληροί τα ισχύοντα πρότυπα IEC ή UL για να αποφύγετε την επανεπεξεργασία.
• Σχέδιο επεκτασιμότητας:Ο αρθρωτός σχεδιασμός 1-σε-1-έξω επιτρέπει την εύκολη επέκταση χωρίς επανασχεδιασμό ολόκληρου του συστήματος συνδυασμού.

Αναφορές κλάδου

• IEC 62548:2016 – Φωτοβολταϊκές (PV) συστοιχίες – Απαιτήσεις σχεδιασμού
• IEC 61643-11:2011 – Συσκευές προστασίας από υπερτάσεις χαμηλής τάσης – Μέρος 11: SPD που συνδέονται με συστήματα ισχύος χαμηλής τάσης
• UL 1699B:2018 – Φωτοβολταϊκά (PV) Προστασία κυκλώματος τόξου συνεχούς ρεύματος (ως συμπληρωματική αναφορά για την ασφάλεια)