Hiện nay các công trình điện năng lượng mặt trời ngày càng phát triển nhanh và yêu cầu về việc lắp đặt, vận hành an toàn, hiệu quả của hệ thống pin năng lượng mặt trời là rất quan trọng. Nhiều trường hợp ghi nhận các rủi ro cháy nổ, hỏng hóc đến từ việc không tuân thủ đúng quy trình lắp đặt và kiểm tra đối với hệ thống pin năng lượng mặt trời. Tủ điện năng lượng mặt trời hay Combiner Box PV cho hệ thống điện NLMT được lắp đặt các thiết bị DC AC tích hợp sẵn trong một tủ giúp khách hàng dễ dàng sử dụng, an toàn. Hãy cùng tìm hiểu thông qua bài viết này.
Contents
Pin năng lượng mặt trời là gì? Hệ thống pin trong nhà máy
Pin năng lượng Mặt trời hay pin mặt trời hay pin quang điện (Solar panel) bao gồm nhiều phần tử bán dẫn có chứa trên bề mặt một số lượng lớn các cảm biến ánh sáng là điốt quang (tế bào quang điện (solar cells)), thực hiện biến đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện. Tùy lượng ánh sáng chiếu lên chúng mà sẽ tạo ra mức cường độ dòng điện, hiệu điện thế hoặc điện trở khác nhau.
Thông thường một tấm pin mặt trời gồm 60 đến 72 tế bào quang điện hợp thành. Tế bào quang điện có khả năng hoạt động dưới ánh sáng mặt trời hoặc ánh sáng nhân tạo. Chúng có thể được dùng như cảm biến ánh sáng (vd cảm biến hồng ngoại), hoặc các phát xạ điện từ gần ngưỡng ánh sáng nhìn thấy hoặc đo cường độ ánh sáng.
Các nhân tố ảnh hưởng Hệ thống năng lượng mặt trời
Có nhiều nhân tố tác động đến PIN mặt trời, gây ảnh hưởng đến hiệu suất của hệ thống. Dưới đây là một số nhân tố thường gặp nhất:
+ Bụi bám từ môi trường, tấm pin nứt, vỡ do tác động lực
+ Chuột, loài gặm nhắm cắn dây dẫn
+ Connector bị biến dạng
+ Điểm kết nối cháy, hỏng do điện trở tăng.
+ …
Thêm vào đó khi các tấm pin bị bám bụi sẽ gây suy giảm hiệu suất thực của hệ PIN mặt trời. Bụi không chỉ gây ra suy giảm hiệu suất mà còn gây phá nhiệt trên CELL (tế bào quang điện).
Các tiêu chuẩn về Hệ thống PIN mặt trời
Ở Việt Nam hiện nay, tiêu chuẩn IEC 62446 là tiêu chuẩn phổ biến và được sử dụng nhiều nhất cho hệ thống năng lượng mặt trời. Tiêu chuẩn quy định các yêu cầu về khảo sát, lắp đặt và báo cáo tình trạng vận hành của hệ thống. Vì vậy các thiết bị đo kiểm phải có cấu hình phù hợp với tiêu chuẩn của IEC đối với các hệ thống năng lượng mặt trời hòa lưới. Tiêu chuẩn IEC 62446 bao gồm:
CATEGORY TEST 1
Điều 6.1: Đánh giá hệ thống tiếp địa (kiểm tra thông mạch kết nối và nối đất của tiếp địa)
Khung chuỗi pin (frame) cần được kết nối với hệ thống tiếp địa phía DC, phép thử này giúp kiểm tra tất cả các kết nối với tiếp địa ở trạng thái tốt, đảm bảo thông mạch.
Hệ pin làm việc ở điện áp cao đến 1500VDC nên việc kiểm tra cách điện DC là rất quan trọng nhằm đảm bảo an toàn cho việc vận hành hệ thống và các kỹ thuật viên bảo trì.
Điều 6.2: Đánh giá phân cực
Điều 6.3: Kiểm tra tủ kết nối (Combiner box)
Các bước kiểm tra tủ kết nối
- Bước 1: Cách ly AC / khóa AC Isolator
- Bước 2: Lựa chọn giải điện áp DC làm việc của thiết bị đo làm sao ít nhất lớn hơn 2 lần điện áp cần đo tại tủ Combiner.
- Bước 3: Tiến hành kiểm tra điện áp tại các cầu chì từ cực dương ( + ) và âm ( – ).
- Bước 4: Sau mỗi phép đo lưu dữ liệu để làm kết quả đánh giá
Điều 6.4: Kiểm tra điện áp hở mạch của chuỗi PIN (string voltage)
Lưu ý an toàn khi kiểm tra String voltage
– Chuẩn bị đầy đủ thiết bị và đồ bảo hộ phù hợp
– Kết nối đảm bảo lấy tín hiệu tốt nhất có thể
– Tuân theo hướng dẫn an toàn tại vị trí kiểm tra
– Đảm bảo thiết bị đang ở cấp điện áp phù hợp cần kiểm tra
Điều 6.5: Đánh giá dòng điện của chuỗi PIN (dòng làm việc và dòng ngắn mạch)
Điều 6.7: Đánh giá cách điện của mạch DC
CATEGORY TEST 2
Kiểm tra đặc tuyến đường cong I-V
a. Ý nghĩa:
– Công suất tạo ra bởi tấm pin là mối liên hệ của điện áp và dòng điện được sản sinh bởi các PV module. Bằng việc xây dựng đường đặc tuyến đường cong I-V từ lúc không tải đến khi ngắn mạch giúp đánh giá trạng thái làm việc của PV module
– Người dùng có thể xác định vị trí của công suất cực đại Mpp (vị trí giao nhau của Impp và V mpp )
– Người dùng có thể điều chỉnh tải theo thông số này.
b. Dự đoán nguyên nhân lỗi theo đặc tuyến đường cong I-V:
1. Lỗi dòng giảm:
+ Tấm solar bị bẩn/ che khuất
+ Tấm PV module bị giảm cấp (lão hóa)
+ Giá trị bức xạ sử dụng cho phép đo không chính xác.
2. Lỗi tăng độ dốc:
+ Đường dẫn shunt tồn tại trong PV cell.
+ Đường dẫn shunt tồn tại trong kết nối PV cell.
+ Dòng Isc của module không khớp
3. Lỗi tổn hao
+ Dây dẫn PV (PV wiring) có điện trở quá cao hoặc kích thước không đủ.
+ Kết nối trong chuỗi có điện trở tăng cao.
+ Điện trở trong chuỗi PV module tăng.
4. Lỗi giảm độ dốc
+ Điện trở chuỗi tăng
+ Lỗi kết nối trong chuỗi kém.
5. Lỗi điện áp giảm
+ Lỗi bypass diodes
+ Chuỗi PV string bị che mờ lớn.
+ Solar module bị giảm cấp (lão hóa)
Thêm vào đó dựa vào sự thay đổi đường cong I-V và hệ số lắp đầy FF so với đường baseline, ta có thể dự đoán vấn đề gốc rễ của lỗi đang xảy ra.
Bên cạnh tiêu chuẩn IEC 62446:2016 được sử dụng phổ biến thì còn có 2 tiêu chuẩn quy định về hệ thống năng lượng mặt trời là
Tiêu mục 690.1: Quy định về các hệ thống chuỗi PIN, hệ inverter, hệ sạc cho solar hòa lưới hoặc hệ solar độc lập
Chứng nhận UL: Xây dựng qui chuẩn về an toàn trong vận hành và lắp đặt hệ thống solar
Đáp ứng tốt các tiêu chuẩn về Hệ thống Năng lượng mặt trời không chỉ giúp bảo đảm an toàn cho người lao động, hiết bị mà còn giúp tăng hiệu suất, giảm thiểu rủi ro shut-down hệ thống đột ngột, gây tổn thất cho nhà máy.
Ưu điểm và nhược điểm của Combiner Box
Ưu điểm:
• Đối với hệ thống lớn, nhiều strings, combiner box là phương án tốt nhất cho việc lắp đặt, bảo hành, bảo trì.
• Chủ động được nguồn thiết bị bảo vệ.
• Dễ dàng quan sát, bảo trì hệ thống.
• Phù hợp cho solar farm, khi khoảng cách từ tấm pin tới trạm inverter xa.
• Hệ thống chống sét lan truyền lắp trước inverter, giúp an toàn hơn cho inverter.
Nhược điểm:
• Tốn chi phí và nhân công làm tủ và thiết bị bên trong.
• Tủ phải chịu được nắng, mưa, bụi. Để ở môi trường nhiệt độ cao nên cần có khả năng thoát nhiệt để không ảnh hưởng đến thiết bị bên trong.
Trên đây là tất cả những thông tin liên quan đến Combiner Box do Luật Trẻ Em tổng hợp được. Hy vọng với những gì chúng tôi chia sẻ sẽ giúp bạn có thêm nhiều thông tin hữu ích hơn về Combiner Box bạn nhé!
Đăng bởi: Trường Tiểu học Thủ Lệ
Chuyên mục: Tổng hợp
